一种防火型聚四氟乙烯膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于薄膜制备技术领域，具体是一种防火型聚四氟乙烯膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚四氟乙烯薄膜是由悬浮聚四氟乙烯树脂经模压、烧结、冷却成毛坯，再经车削，压延制成。车削成的薄膜为不定向薄膜，不定向薄膜经压延后即成定向薄膜。不定向薄膜压延1.1-1.8倍为半定向薄膜。聚四氟乙烯薄膜用于电容器介质，作导线绝缘，电器仪表绝缘，密封衬垫。聚四氟乙烯薄膜分聚四氟乙烯彩色薄膜，聚四氟乙烯活化膜和F46薄膜。
[0003]聚四氟乙烯膜是由于数十亿微细内部相互牵连的连续原纤组成，薄膜强度高，表面光洁。其次，聚四氟乙烯膜耐化学性能和耐腐蚀性能较高，广泛用于化工、电子、石油、仪器仪表等超净过滤材料。由于其膨胀系数较大，在-50°C -250°C之间，聚四氟乙烯线膨胀系数达到1.13*10-4-2.16*10-5/°C，是钢铁的13倍，与其他材料复合极易变形开裂等现象。同时，聚四氟乙烯膜具有高度防水特性，其导电性能极差，抗静电性能使其限制了其用途。对于金属冶炼行业，除了工况恶劣以外，对于粉尘还有进行收集，限制了纯聚四氟乙烯膜的应用。
[0004]现有技术的聚四氟乙烯膜防火性能不佳，与其他材料复合容易发生变形、开裂等现象。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种防火型聚四氟乙烯膜的制备方法。
[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂混合，于70-100°C的温度下，静置3_8h，形成混合料；
(2)将步骤(I)得到的混合料均匀地喷在金属纤维网基材上，在压坯上面压制成圆柱形毛坯，所述压制温度为30-50°C ;
(3)将步骤(2)制成的毛坯通过推压机在40-60°C温度下挤出棒状物，经过压延机在40-80°C温度下压延成聚四氟乙烯基带；
(4)将步骤(3)得到的聚四氟乙烯基带在烘箱中纵向拉伸，再横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，将定型膜喷淋冷却水，得到厚度为10-20微米、孔径为0.1-0.8微米的防火型聚四氟乙烯膜。
[0007]本发明所述液体润滑剂为煤油，所述液体润滑剂占混合料的15-30%，所述聚四氟乙烯占混合料的70-85%。
[0008]本发明所述步骤(I)聚四氟乙烯粉末的粒径为0.2-0.5微米。
[0009]本发明所述步骤(I)混合温度为85 °C，静置5h。
[0010]本发明所述步骤(2)压制温度为45°C。
[0011 ] 本发明所述步骤(3 )挤出温度为50 °C，压延温度为60 0C。
[0012]本发明所述步骤(4)纵向拉伸温度为200-310°C，横向拉伸温度为200-230°C，烧结温度为260-400°C，烧结时间为30-80s。
[0013]本发明所述步骤(4)纵向拉伸温度为300°C，横向拉伸温度为210°C，烧结温度为310°C，烧结时间为50s。
[0014]本发明的有益效果:本发明聚四氟乙烯膜孔径在0.1-0.8微米，厚度为10-20微米，具有剥离强度高、透气量大、孔径分布均匀的特点；本发明具有优异的防火性能，同时耐高温、耐腐蚀性能也得到提高，与基材的附着力好，也提高了聚四氟乙烯膜的延展性；本发明聚四氟乙烯膜的力学性能也得到改善。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
1、选择粒径为0.2-0.5微米的聚四氟乙烯粉末，将聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂以30:70的重量比混合，于75°C的温度下，静置3h，保证聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂充分混合，形成混合料。
[0016]2、将上述得到的混合料均匀地喷在金属纤维网基材上，选用的金属纤维网直径为2-6微米，并在压坯上面压制成圆柱形毛坯，压制温度为30°C。
[0017]3、将上述制成的圆柱形毛坯通过推压机在40°C温度下挤出棒状物，经过压延机在40 °C温度下压延成聚四氟乙烯基带。
[0018]4、将上述得到的聚四氟乙烯基带在230°C烘箱中纵向拉伸，然后在200°C下横向拉伸，最后在270°C下烧结定型，烧结时间为45s，形成定型膜，将定型膜喷淋冷却水，得到厚度为10-20微米、孔径为0.1-0.8微米的防火型聚四氟乙烯膜，制得的PTFE膜呈现纤维互穿网络结构。
[0019]经测定，实施例1制备得到的防火型聚四氟乙烯膜防火等级为V-O级。
[0020]作为本发明的防火型聚四氟乙烯膜的用途。
[0021]空气过滤领域
散热过滤器、吸尘器用过滤器、催化剂过滤器等。
[0022]液体过滤领域
纯水制造线用过滤器、实际处理用的化学药品的过滤器等。
[0023]纤维领域
纤维材料、缝纫线、绳子、针织线等。
[0024]实施例2
一种防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，包括以下步骤:
1、选择粒径为0.2-0.5微米的聚四氟乙烯粉末，将聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂以25:75的重量比混合，于85°C的温度下，静置5h，保证聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂充分混合，形成混合料。
[0025]2、将上述得到的混合料均匀地喷在金属纤维网基材上，选用的金属纤维网直径为2-6微米，并在压坯上面压制成圆柱形毛坯，压制温度为36°C。
[0026]3、将上述制成的圆柱形毛坯通过推压机在45°C温度下挤出棒状物，经过压延机在60°C温度下压延成聚四氟乙烯基带。
[0027]4、将上述得到的聚四氟乙烯基带在300°C烘箱中纵向拉伸，然后在210°C下横向拉伸，最后在310°C下烧结定型，烧结时间为50s，形成定型膜，将定型膜喷淋冷却水，得到厚度为10-20微米、孔径为0.1-0.8微米的防火型聚四氟乙烯膜，制得的PTFE膜呈现纤维互穿网络结构。
[0028]经测定，实施例2制备得到的防火型聚四氟乙烯膜防火等级为V-O级。
[0029]实施例3
1、选择粒径为0.2-0.5微米的聚四氟乙烯粉末，将聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂以20:80的重量比混合，于90°C的温度下，静置6h，保证聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂充分混合，形成混合料。
[0030]2、将上述得到的混合料均匀地喷在金属纤维网基材上，选用的金属纤维网直径为2-6微米，并在压坯上面压制成圆柱形毛坯，压制温度为45°C。
[0031]3、将上述制成的圆柱形毛坯通过推压机在50°C温度下挤出棒状物，经过压延机在66°C温度下压延成聚四氟乙烯基带。
[0032]4、将上述得到的聚四氟乙烯基带在305°C烘箱中纵向拉伸，然后在220°C下横向拉伸，最后在320°C下烧结定型，烧结时间为56s，形成定型膜，将定型膜喷淋冷却水，得到厚度为13-20微米、孔径为0.1-0.8微米的防火型聚四氟乙烯膜，制得的PTFE膜呈现纤维互穿网络结构。
[0033]经测定，实施例3制备得到的防火型聚四氟乙烯膜防火等级为V-O级。
[0034]实施例4
1、选择粒径为0.2-0.5微米的聚四氟乙烯粉末，将聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂以15:85的重量比混合，于85°C的温度下，静置8h，保证聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂充分混合，形成混合料。
[0035]2、将上述得到的混合料均匀地喷在金属纤维网基材上，选用的金属纤维网直径为2-6微米，并在压坯上面压制成圆柱形毛坯，压制温度为50°C。
[0036]3、将上述制成的圆柱形毛坯通过推压机在55°C温度下挤出棒状物，经过压延机在70°C温度下压延成聚四氟乙烯基带。
[0037]4、将上述得到的聚四氟乙烯基带在310°C烘箱中纵向拉伸，然后在230°C下横向拉伸，最后在350°C下烧结定型，烧结时间为38s，形成定型膜，将定型膜喷淋冷却水，得到厚度为10-20微米、孔径为0.1-0.8微米的防火型聚四氟乙烯膜，制得的PTFE膜呈现纤维互穿网络结构。
[0038]经测定，实施例4制备得到的防火型聚四氟乙烯膜防火等级为V-O级。
[0039]本发明实施例1-4，随着聚四氟乙烯添加量降低，温度增高，其流动性也增加，其成网更均匀。
[0040]以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂混合，于70-100°C的温度下，静置3-8h，形成混合料； (2)将步骤(I)得到的混合料均匀地喷在金属纤维网基材上，在压坯上面压制成圆柱形毛坯，所述压制温度为30-50°C ; (3)将步骤(2)制成的毛坯通过推压机在40-60°C温度下挤出棒状物，经过压延机在40-80°C温度下压延成聚四氟乙烯基带； (4)将步骤(3)得到的聚四氟乙烯基带在烘箱中纵向拉伸，再横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，将定型膜喷淋冷却水，得到厚度为10-20微米、孔径为0.1-0.8微米的防火型聚四氟乙烯膜。2.根据权利要求1所述的防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述液体润滑剂为煤油，所述液体润滑剂占混合料的15-30%，所述聚四氟乙烯占混合料的70-85%。3.根据权利要求1所述的防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)聚四氟乙烯粉末的粒径为0.2-0.5微米。4.根据权利要求1所述的防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)混合温度为85 °C，静置5h。5.根据权利要求1所述的防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)压制温度为45 °C。6.根据权利要求1所述的防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)挤出温度为50 °C，压延温度为60 °C。7.根据权利要求1所述的防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)纵向拉伸温度为200-310°C，横向拉伸温度为200-230°C，烧结温度为260-400°C，烧结时间为 30-80s。8.根据权利要求7所述的防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)纵向拉伸温度为300°C，横向拉伸温度为210°C，烧结温度为310°C，烧结时间为50s。
【专利摘要】本发明公开了一种防火型聚四氟乙烯膜的制备方法，包括以下步骤：将聚四氟乙烯粉末与液体润滑剂混合，形成混合料；将混合料均匀地喷在金属纤维网基材上，在压坯上面压制成圆柱形毛坯；将毛坯通过推压机挤出棒状物，经过压延机压延成聚四氟乙烯基带；将聚四氟乙烯基带在烘箱中纵向拉伸，再横向拉伸，最后烧结定型，形成定型膜，将定型膜喷淋冷却水，得到聚四氟乙烯膜。本发明聚四氟乙烯膜使得过滤产品在耐极端条件的过滤精度和透气量都有很大的改善；本发明具有优异的防火性能，同时耐高温、耐腐蚀性能也得到提高，与基材的附着力好，也提高了聚四氟乙烯膜的延展性；本发明聚四氟乙烯膜的力学性能也得到改善。
【IPC分类】B29D7/01, C08L27/18, C08L91/00, C08K7/06
【公开号】CN105128369
【申请号】CN201510522638
【发明人】朱朋飞, 刘江峰, 徐辉, 周冠辰
【申请人】安徽省元琛环保科技有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月25日