[发明专利]一种多孔聚四氟乙烯膨体板的模板法制备工艺

权利要求书

1.一种多孔聚四氟乙烯膨体板的模板法制备工艺，其特征在于：取水作为溶解相，有机溶剂作为溶胀相，金属盐作为模板盐，将三者混合得模板液，将聚四氟乙烯粉料与模板液混合，经层压成胚，模板烘干结晶，粉料烧结，熏蒸并冲洗后，即得到多孔膨体板；

具体步骤包括：

1）将金属盐溶于水中形成盐溶液，将盐溶液与醇溶剂混溶后得到模板液，将聚四氟乙烯粉料与模板液混匀得预混料；

2）将预混料加入层压模具中，采用层压机将模具中的预混料低压预压后，团聚形成含模板液的方胚；

3）将方胚采用层压机进一步高压层压，将方胚压实成型，并挤压排出多余的模板液，使粉料颗粒间互相粘接并浸润于模板液中；

4）将成型的方胚进行升温烘干，使模板液及方胚中溶胀的溶剂挥发并排出，模板盐在方胚中逐渐分相成核并析出结晶；将烘干结晶后的方胚进一步升温，使粉料互相熔融粘合，方胚烧结固化成型得含盐板材；

5）将烧结的含盐板材降至室温后，采用水醇混合蒸汽熏蒸，将含盐板材使用水醇混合溶剂冲洗；重复若干次，将含盐板材内模板盐重新转化为液滴并去除；将去盐后的板材干燥即得多孔膨体板；

醇溶剂为助混剂，为甲醇、乙醇或丙醇；在步骤1）中，聚四氟乙烯粉料与模板液通过醇溶剂的溶胀作用和水的互溶作用，使粉料与模板盐充分混合并有部分电离后的盐离子进入聚四氟乙烯链间，溶剂为水/醇互溶溶剂，以促进盐离子电离；水醇体积配比：甲醇：水为(4-6):1，乙醇或丙醇：水为(2-3):1；聚四氟乙烯在水中不溶，而烃基醇能够溶胀聚四氟乙烯，在后期溶剂挥发和温度变化过程中形成微相分离，促进成孔及模板盐成核；

在步骤5）中，水醇混合高压蒸汽熏蒸并于板体表面冷凝处理(2-5)h，蒸汽压力(80-120)kPa。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：在步骤2）中，层压板预压压力(3-5)MPa，时间(1-3)min。

3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于：在步骤3）中，层压板高压成型压力(10-15)MPa，时间（5-10）min；模具内腔终压定型尺寸为长宽(0.5-2.5)² m²、厚(0.5-3)mm。

4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于：在步骤3）中，模具为长方形，四周设置有小于粉料粒径的孔，用于排出空气和多余的模板液，模板内壁开槽，提高排出速度。

5.根据权利要求1所述的制备工艺，在步骤4）中，烘干加热升温速率为(0.5-2)℃/min，维持温度为(30-50)℃，时间(2-3)h；烧结固化升温速率为(5-10)℃/min，维持温度(380-400)℃，时间(1-3)h。

6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：在步骤5）中，处理伴有超声振动辅助，蒸发液与模板液中溶剂一致，后续进行冲洗处理，处理并冲洗重复三次。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备工艺，其特征在于：

所得多孔膨体板孔隙率为86%，拉伸强度为25Mpa，弯折强度16Mpa。