CN1195008C - 聚四氟乙烯微孔膜制造方法 - Google Patents

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Abstract

聚四氟乙烯微孔膜制造方法，聚四氟乙烯树脂粉末与脱芳香烃异构烷烃的重量配比为100∶20～40；对宽带进行纵向拉伸前先置于100～200℃中将润滑助剂去除干净；在电脑控制下进行双向位伸，经双向拉伸的微孔膜置于250℃～400℃下热定型。本发明各工序都在低于聚四氟乙烯树脂热分解温度下进行，完全避免生产过程中有害气体的产生，既保证生产安全又基本达到环境保护的要求，同时提高产品质量和生产效率。

Description

聚四氟乙烯微孔膜制造方法
技术领域
本发明涉及聚四氟乙烯微孔膜制造方法的改进。
背景技术
聚四氟乙烯微孔膜制作方法复杂、工序长、影响因素多，因而要大批量生产出高质量产品面临不少问题，低分子量PTFE，强度低，拉伸的开孔率小。而高分子量聚合物强度好，孔隙率高。但全氟化直链高分子量聚合物粒子大，熔点高，熔融粘度大，它的微孔膜制造方法系非常规的工艺方法。如制膜原材料选择，高分子量PTFE制成坯料时要选择合适的润滑助剂，它与高聚合物经过搅拌，挤压后能形成均匀糊膏状物料以便于压延成型，当纵向拉伸形成纤维组织的宽带时，其中的润滑助剂应容易去除干净。而乳化润滑性能好的以石蜡油为佳，但石蜡油沸点高，挥发度小，需较高温度下才能除去干净。也有选择航空煤油的，它除了挥发性差外，还含有芳香烃类，苯环物挥发污染车间环境；再是在加工成型时PTFE膜在415℃以上会热分解，若发生温度失控，则可产生严重热分解，在有氧存在时，会产生极毒物——氟光气，它直接危害操作人员的健康，甚至生命安全。如在对PTFE膜进行拉伸时，拉伸温度越高膜孔隙率越大，但拉长温度高于415℃以上引起的热分解又要尽量避免，这是一对相互牵制的矛盾；还有是PTFE膜拉伸后要经热定型，即高温烧结处理，膜的形状和孔隙率才稳定，热处理温度一般控制在360℃～390℃，但PTFE微孔膜热定型在高于500℃时效果较好，这就又导致PTFE的热分解，产生有害毒气体污染环境。CN1193060A还提出在1000～1500℃进行扩张定型效果更好，还认为高温定型十次以上，膜的强度高，孔径稳定。这种超高温扩张定型的方法在生产实践中难以控制。因此，在PTFE微孔膜的生产过程中，提高产品质量、提高生产效率与安全生产、保护环境相协调的问题，迫切需要解决。
发明内容
本发明的目的是针对上述PTFE微孔膜的生产过程中存在的问题，寻求一种能在较低温度下生产出高质量产品的配方和工艺方法，以达到保证产品质量，提高生产效率，确保生产安全和不污染环境的目的。
本发明采用以下的技术方案实现上述目标。
聚四氟乙烯微孔膜的制造方法，其特征为：
A、将粉末状的聚四氟乙烯树脂与作润滑助剂的脱芳香烃异构烷烃按100：20～40重量混合、搅拌乳化，然后在80～100℃施加5.88～7.84MPa压力，预压成毛坯；
B、将所述的毛坯在80～100℃温度下施加7.84～9.80MPa的压力，预压成200～300cm长的宽带；
C、将所述的宽带置于100～200℃中将宽带中的润滑助剂去除干净；
D、将所述的宽带在200～280℃中纵向拉伸后，置于室内常温放置1～10天；
E、由电脑控制下横向拉伸，温度控制在100～150℃之间，拉伸速度控制在6～14米/分，对基带进行双向拉伸至宽度为1～1.8m，厚度为30～60μm；
F、将拉伸过的微孔膜先置于250～400℃，以6～14米/分的速度热定型，再经-10℃～10℃冷却固化；
所述的聚四氟乙烯树脂的数均分子量为1000～1400万、粒度为475～500μm、比重为2.15～2.16；脱芳香烃异构烷烃为ISOPAR H～M。
上述技术方案的显著优点有二，其一是选择带侧链的脱芳香烃异构烷烃作润滑乳化剂，既能与PTFE乳化混合形成塑性好的膏糊状坯料，便于压延成300cm长的宽带，又便于加热挥发，将高沸点的脱芳香烃异构烷烃润滑剂完全去除干净。在干燥时间上比航空煤油缩短至原来的1/20以上，配比用量比航空煤油减少20％以上。提高生产效率，降低生产成本，还提高了微孔膜质量，同时还革除了芳香烃苯类对车间和环境的污染；其二，是降低了位伸和热定型的温度，又提高微孔膜的质量，由于脱芳香烃异构烷烃与高分子PTFE相互之间分子键能的作用，在拉伸过程中温度都可控制在300℃以下微孔膜的孔隙率都有85％以上，在热定型加热升温至400℃也不会导致PTFE的热分解，膜的抗张强度和孔径形状都很稳定。
本技术方案经过车间生产的反复验证，表明在电脑控制下车间生产安全可靠，产品质量稳定，能实现大批量生产PTFE微孔膜。
最佳实施方式与实施例描述
实施例一：
1、原材料选择：聚四氟乙烯选用分散型树脂粉末，数均分子量为1000万～1400万，粒度为475～500μm(ASTMD1457测定法)，比重为2.15～2.16(JIS-K6891测定法)，体密度为500～540g/l(JIS-K6891测定法)，相对挤出压力为2.0～2.3，最大减压比为300～500，抗张强度为39～40MPa，脱芳香烃异构烷烃选用ISIPAR H～M，初沸点为179℃～223℃，终沸点187℃～254℃，闪点为53℃～92℃，相对挥发速度小于10％，苯胺点为84℃～89℃，芳香烃含量小于0.01重量百分比。
2、微孔膜坯料配制：将符合要求的聚四氟乙烯脱水干燥后，与符合要求的脱芳香烃异构烷烃按重量比为100∶30比例混合，搅拌乳化。
3、工艺过程简述：
A、将乳化后的树脂坯料在80～100℃施加5.88～7.84MPa压力，预压成毛坯；
B、在80～100℃温度下，施加7.84～9.80MPa压力，压成200～300cm长的宽带；
C、在100～200℃中将宽带中的润滑助剂去除干净；
D、在200～280℃中将宽带纵向拉伸，使其产生纤维组织的基带；
E、将基带置于室内常温放置1～10天，以消除纤维组织的内应力；
F、由电脑控制下横向拉伸，温度控制在100～150℃之间，拉伸速度控制在6～14米/分，对基带进行双向拉伸至宽度为1～1.8m，厚度为30～60μm；
G、将拉伸过的微孔膜先置于250～400℃，以6～14米/分的速度热定型，再经-10℃～10℃冷却固化。
4、电脑控制过程简述：上述工艺中，除了要把宽带中的润滑剂及宽带中内应力去除干净外，就是要对横向拉伸的温度，拉伸速度，膜的厚度等进行即时控制，为使控制准确可靠，采用光电效应器件与计算机结合完成即时变化的温度控制，在扩幅生产线上设有2600多个红外线加热器，及相应数量的日光灯管，3个摄像头和6套电脑控制线路及其电控制箱。当已逐步横向双向扩展的PTFE膜经过流水线时，膜的厚薄对光线产生的弱强信号输入摄像机，摄像头收集的信号与所过区间操作设定膜的厚度进行比较，运算处理***发出控制信号馈送到电控制箱，此信息及时传送到2600多个加热点，加热点采用热惯量极小的加热量，只需瞬间就改变加热状态，从而使微孔膜的均匀厚度得到改善，膜的厚度控制在30～50微米，开孔率稳定90％左右。
5、上述方法制作的微孔膜性能指标为：透湿量为11000g/m2d，耐静水压为6000mm，透气量小于0.3ml/cm2S，孔隙率大于85％，膜孔径0.2μm～0.3μm，膜的宽度1～1.8米，膜厚度30～50μm，使用温度范围-150～250℃。
公司参照PTFE膜行业标准(ZBG33004-85)控制产品质量，产品经国家棉纺织品质量监督检验中心和香港通标标准技术服务有限公司SGS检测结果，不少指标性能高于行业标准。其中孔隙率和孔径的监控本公司已采用AFM原子粒镜检测仪作生产线检测。
实施例二、在原材料选择、原材料配比、工艺过程和电脑控制相同情况下，着重比较聚四氟乙烯与脱芳香烃异构烷烃L不同配比对产品质量和成品率的影响。实验结果见表1
表1  不同配比对微孔膜质量和成品率影响
  PTFE：ISOPAR.L(wt) 20 25 30 35
  透湿量(g/m224h) ＞10000 ＞11000 ＞11000 ＞10000
  耐水压(mm) 3000 5000 6000 4000
  均匀厚度(μm) 20～80 30～60 30～50 30～60
  孔隙率(％)     85     ＞85   ＞85     85
  成品率(％)     85     90   98     85
  产品等级     二等品     一等品   一等品     三等品
上述结果表明，聚四氟乙烯分散型树脂与脱芳香烃异构烷烃L的最佳配比为100∶25～30重量，在此配比范围内，各道工序操作都顺利，因而产品的质量和成品率都比较高。
实施例三：在原材料选择，原材料配比，工艺过程和电脑控制相同情况下，着重比较不同润滑剂，在不同温度下，从相同面积的宽带中自动挥发的时间，对比的润滑剂为常用的溶剂油(如航空煤油)与ISOPAR.L(异构烷烃L)它们与PTFE粉末树脂的重量比例为25∶100。结果见表2。
表2  润滑剂挥发时间比较
干燥温度 脱芳香烃异构烷烃L实用时间(小时) 航空煤油实用时间(小时)
  0～10℃     24×4     24×35
  10～25℃     24×2     24×25
  25～40℃     24×1     24×20
从表2可知，当PTFE坯料制成宽带条时，采用脱芳香烃异构烷烃润滑剂要去除它比航空煤油容易得多，脱芳香烃异构烷烃的用量也比航空煤油用量减少20％。这对大批量车间生产是很有效的提高劳动生产率的办法，当然这对减少苯类污染车间和环境，保证生产安全和人员健康，也是非常有利的。采用脱芳香烃异构烷烃作润滑剂，可在较低温度下拉伸和热定型处理，完全避免PTFE的热分解作用，对环境保护和生产安全极为有利。本发明PTFE微孔膜生产车间的试生产中，基本上达到提高产品质量和成品率与生产安全和不污染环境的目的。

Claims (4)

1、聚四氟乙烯微孔膜的制造方法，其特征为：
A、将粉末状的聚四氟乙烯树脂与作润滑助剂的脱芳香烃异构烷烃按100∶20～40重量混合、搅拌乳化，然后在80～100℃施加5.88～7.84MPa压力，预压成毛坯；
B、将所述的毛坯在80～100℃温度下施加7.84～9.80MPa的压力，预压成200～300cm长的宽带；
C、将所述的宽带置于100～200℃中将宽带中的润滑助剂去除干净；
D、将所述的宽带在200～280℃中纵向拉伸后，置于室内常温放置1～10天；
E、由电脑控制下横向拉伸，温度控制在10～150℃之间，拉伸速度控制在6～14米/分，对基带进行双向拉伸至宽度为1～1.8m，厚度为30～60μm；
F、将拉伸过的微孔膜先置于250～400℃，以6～14米/分的速度热定型，再经-10℃～10℃冷却固化；
所述的聚四氟乙烯树脂的数均分子量为1000～1400万、粒度为475～500μm、比重为2.15～2.16；脱芳香烃异构烷烃为ISOPAR H～M。
2、如权利要求1所述的聚四氟乙烯微孔膜的制造方法，其特征是数均分子量为1000～1400万的聚四氟乙烯树脂粉末与异构烷烃ISOPAR H～M的配比为100∶30重量。
3、如权利要求1所述的聚四氟乙烯微孔膜的制造方法，其特征是数匀分子量为1000～1400万的聚四氟乙烯树脂粉末与脱芳香烃异构烷烃ISOPAR L的配比为100∶25重量。
4、如权利要求1所述的聚四氟乙烯微孔膜的制造方法，其特征是采用光电效应器件与计算机结合完成即时变化的温度控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104369400A (zh) * 2013-08-12 2015-02-25 浙江舒普氟材科技有限公司 一种阻燃聚四氟乙烯微孔薄膜生产工艺

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1314734C (zh) * 2003-01-30 2007-05-09 上海杰事杰新材料股份有限公司 防水透气微孔膜、其制备方法及用途
CN101352658B (zh) * 2007-07-25 2011-10-26 上海灵氟隆膜技术有限公司 一种高通量聚四氟乙烯微孔膜的制备方法
US7812081B2 (en) * 2008-02-26 2010-10-12 General Electric Company Methods of making a mixture for a PTFE membrane with inorganic materials, and compositions related thereto
US7767745B2 (en) * 2008-02-26 2010-08-03 General Electric Co. Methods of making a mixture for a PTFE membrane with metal oxides, and compositions related thereto
CN101920559B (zh) * 2010-06-09 2012-04-11 浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司 一种聚四氟乙烯薄膜的制备方法及其制品
FR2962128B1 (fr) 2010-07-02 2013-06-14 Prod Plastiques Performants Holding 3P Holding Materiau ptfe a effet anti-corona
CN102151493A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 上腾新材料科技（苏州）有限公司 一种纳米级聚四氟乙烯微孔膜的制备方法
CN102555220A (zh) * 2011-12-05 2012-07-11 浙江格尔泰斯环保特材科技有限公司 一种聚四氟乙烯纤维膜
CN109627651A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 浙江鸿盛环保科技集团有限公司 一种改性聚四氟乙烯材料及其制备方法
CN110054855B (zh) * 2019-02-18 2021-10-15 浙江格尔泰斯环保特材科技股份有限公司 一种聚四氟乙烯泡点膜及其制备方法
CN109912909A (zh) * 2019-02-21 2019-06-21 南通东屹高新纤维科技有限公司 面料用聚四氟乙烯透气膜的制备方法
CN111672338A (zh) * 2020-05-18 2020-09-18 浙江格尔泰斯环保特材科技股份有限公司 一种超高孔隙率聚四氟乙烯微孔薄膜的制备方法
CN112023715A (zh) * 2020-08-26 2020-12-04 北京中科沃特膜科技有限公司 一种高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104369400A (zh) * 2013-08-12 2015-02-25 浙江舒普氟材科技有限公司 一种阻燃聚四氟乙烯微孔薄膜生产工艺
CN104369400B (zh) * 2013-08-12 2016-10-05 浙江舒普氟材科技有限公司 一种阻燃聚四氟乙烯微孔薄膜生产工艺

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