[发明专利]一种聚四氟乙烯微孔薄膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种聚四氟乙烯微孔薄膜及其制备方法和应用，所述聚四氟乙烯微孔薄膜的制备原料包括烧结料20～100重量份和第一聚四氟乙烯树脂10～40重量份；所述烧结料通过将第二聚四氟乙烯树脂预烧结得到；所述聚四氟乙烯微孔薄膜通过在制备原料中添加特定份数的烧结料，搭配特定份数的聚四氟乙烯树脂新料，结合二者的优势，成功制备得到了孔径大小、孔径分布和孔隙率可调整的聚四氟乙烯微孔薄膜；且所述制备方法操作简单，无需使用特殊的设备和仪器，制备过程中无需额外添加致孔剂，环保无污染，有利于工业化批量生产，具有重要的研究价值。

技术领域

本发明属于聚合物薄膜技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯微孔薄膜及其制备方法和应用。

背景技术

电池包防爆阀是一种新能源汽车零部件配件，其目的在于维持电池包内外气压平衡、阻隔液体油污灰尘进入电池包壳体并在电池发生热失控时及时泄压。防爆阀用薄膜是整个产品核心组件，起到快速透气平衡内外压差、阻隔灰尘油污和参与防爆泄压的功能。除以上功能外，防爆阀薄膜还需要具有耐受化学试剂、高低温、紫外线等等性能，以提高防爆阀在苛刻环境中使用时的可靠性。目前主流电池包防爆阀主要采用的防水透气材料是聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜。

因此，关于PTFE微孔膜及其制备方法的研究和报道有很多，主要致力于对所述PTFE微孔膜的力学强度、孔隙率和透气性能的研究。CN103722859A公开了一种膨体聚四氟乙烯密封膜的制备方法，所述制备方法包括：将选取的膨体聚四氟乙烯微孔薄膜料卷装置放卷机上，使膨体聚四氟乙烯微孔薄膜首端穿过左、右牵引辊之间的隙间，在左牵引辊和右牵引辊的牵引下，使膨体聚四氟乙烯微孔薄膜接触水平作业平台，然后由左、右牵引辊及水平作业平台左端的左压辊或右端的右压辊同步来回移动，左、右压辊的压力为0.5～2MPa，温度在150～250℃，且膨体聚四氟乙烯微孔薄膜被层层压延平铺叠加在水平作业台上，并每层上端面上均匀地喷涂黏胶剂以复合粘接在一起，直至所需厚度，后在50～150℃水平作业平台上静置24小时，最后去边裁剪。该发明主要通过工艺上的改进提高了得到的聚四氟乙烯微孔薄膜的透气性能，但是其整体的制备工艺复杂，操作繁琐，不利于大批量工业化生产和使用。

CN106832695A公开了一种用于防爆阀的PTFE薄膜及其制备方法，所述PTFE薄膜包括以下重量份的组分：PTFE树脂50～65份，氧化钙5～20份，干冰2～10份，聚氨酯5～15份，聚苯酯10～20份；其制备方法包括原料预处理、称量备料、搅拌混合、干燥处理、熔融处理、冷却处理、切割处理和成膜处理。该发明得到的用于防爆阀的PTFE薄膜具有性能优异、可靠性高、稳定性好和成本低廉的特点。该发明通过改变聚四氟乙烯微孔膜的制备原料来提高其透气性能，但是，得到的PTFE薄膜的透气性能、耐水压性能和力学强度难以兼顾，且制备过程中使用的溶剂也存在环境污染问题。

US5417743公开了一种采用PTFE分散树脂为原料，通过拉伸工艺制备具有“纤维/节点”微观结构的多孔PTFE薄膜，所述纤维与纤维间的孔隙起到透气的功能。但是，该方法制备得到的PTFE薄膜的孔径大小、孔径分布、孔径大小和孔隙率均难以控制，普适性较差，因此很难进行工业化生产和应用。

因此，开发一种制备工艺简单、透气性能优异的聚四氟乙烯微孔薄膜，是本领域迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚四氟乙烯微孔薄膜及其制备方法和应用，所述聚四氟乙烯微孔薄膜的制备原料包括特定份数的烧结料，所述烧结料经聚四氟乙烯树脂预烧结后得到，搭配特定份数的聚四氟乙烯树脂新料，结合了烧结料和新料的优势，成功制备得到了孔径大小、孔径分布和孔隙率可调整的聚四氟乙烯微孔薄膜；且所述制备方法操作简单，无需使用特殊的设备和仪器，制备过程中不需要额外添加致孔剂和溶剂，环保无污染，有利于工业化批量化生产。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：