一种聚四氟乙烯复合膜的制作方法

本发明涉及复合膜技术领域，特别涉及一种聚四氟乙烯复合膜。

背景技术：

ptfe材料,与耐腐蚀金属或合金及双相钢相比,在零下40摄氏度至250摄氏度具备广泛的优异耐化学性能，ptfe材料比其它非金属材料，如pp、pvbf等耐腐蚀材料，也具优异耐化学性能和耐温性。但是由于ptfe的导热系数为0.256w/(m.k)，远小于不锈钢的导热系数，壁厚通常在1.5mm及以上，且ptfe材料价格昂贵。另外，ptfe本身的分子惰性，造成不容易与铜、钢、合金、聚苯乙烯等相结合的物性，导致ptfe薄膜附着在导热基材的附着力小，易剥落。需要对ptfe表面进行改性，使改性后的表面通过胶黏剂牢固地附着换热基材表面。

专利号为cn201611253710.0的发明专利公开了一种ptfe换热器，该专利揭示了ptfe换热管/管束的材质是ptfe，壁厚常大于1mm及以上，存在换热效果差，换热器管价格高昂的问题。专利号为cn201810730221.2的发明专利公开了一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法，通过在基材表层涂防腐蚀ptfe，涂层50微米的涂层做到轻度防腐蚀、涂层80微米的涂层做到中度防腐蚀、涂层100微米-500微米的涂层做到高防腐蚀。做到高防腐蚀的ptfe应在100微米以上。因为喷涂工艺特点是涂层里通常易有超微小孔，导致腐蚀液通过超微小孔直达基材表面而产生点腐，对策是加大涂层厚度，降低腐蚀液通过超微小孔直达基材的可能性，降低点蚀可能性。专利号为cn201310671937.7的发明专利公开了一种换热器表面涂层以及换热器表面处理方法，该专利公开了20～30微米ptfe涂层，但该涂层是采用喷涂的方式制作而成，涂层内存在微小缝隙存在施工厚度不一、易破孔，这喷涂还要喷涂表层上方存在较大空间才可进行，若是狭长通道，如内径3.5厘米长度2至11米的通道，则极难施工。

综上所述，需要研制一款能够同时解决ptfe膜耐温性、耐化学腐蚀性、传热系数低、与基材附着力差及如何避免点蚀等问题的复合膜。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种耐温性佳、耐化学腐蚀性佳、传热系数高、与基材附着力强以及可以避免出现点蚀问题的聚四氟乙烯复合膜。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种聚四氟乙烯复合膜，包括通过热熔紧密贴合的第一聚四氟乙烯材料层和第二聚四氟乙烯材料层，所述的第二聚四氟乙烯材料层采用熔融挤出成型工艺制得，第一聚四氟乙烯材料层和第二聚四氟乙烯材料层的厚度和小于100um。

一种实施方式中，所述第二聚四氟乙烯材料层的双表面和第一聚四氟乙烯材料层的双表面均为非改性面。该复合膜的第一聚四氟乙烯材料层的非贴合表面可通过改性处理后便通过胶黏剂易与基材牢固粘合，难剥落。

另一种实施方式中，所述第二聚四氟乙烯材料层的双表面和第一聚四氟乙烯材料层的贴合表面均为非改性面，所述第一聚四氟乙烯材料层的非贴合表面为经过改性处理的改性面。该复合膜可直接通过胶黏剂与基材进行牢固粘合。

进一步地，复合膜还包括与第二聚四氟乙烯材料层的另一面热熔紧密贴合的第三聚四氟乙烯材料层，第一聚四氟乙烯材料层、第二聚四氟乙烯材料层和第三聚四氟乙烯材料层的厚度和小于100um。

一种实施方式中，所述第一聚四氟乙烯材料层的双表面、第二聚四氟乙烯材料层的双表面和第三聚四氟乙烯材料层的双表面均为非改性面。该复合膜的第一聚四氟乙烯材料层和/或第三聚四氟乙烯材料层的非贴合表面可通过改性处理后便通过胶黏剂易与基材牢固粘合，难剥落。

另一种实施方式中，所述第二聚四氟乙烯材料层的双表面、第三聚四氟乙烯材料层的双表面和第一聚四氟乙烯材料层的贴合表面均为非改性面，所述第一聚四氟乙烯材料层的非贴合表面为经过改性处理的改性面。该复合膜的第一聚四氟乙烯材料层的非贴合表面可直接通过胶黏剂与基材进行牢固粘合。

再一种实施方式中，所述第二聚四氟乙烯材料层的双表面、第一聚四氟乙烯材料层的贴合表面和第三聚四氟乙烯材料层的贴合表面均为非改性面。所述第一聚四氟乙烯材料层的非贴合表面和第三聚四氟乙烯材料层的非贴合表面均为在熔融挤出后再经过改性处理的改性面。该复合膜的第一聚四氟乙烯材料层的非贴合表面和第三聚四氟乙烯材料层的非贴合表面均可直接通过胶黏剂与基材进行牢固粘合。

进一步地，所述第一聚四氟乙烯材料层和第三聚四氟乙烯材料层的厚度均小于所述第二聚四氟乙烯材料层的厚度，第一聚四氟乙烯材料层和第三聚四氟乙烯材料层的厚度均为3～30um，第二聚四氟乙烯材料层的厚度为12～70um。

优选地，所述第一聚四氟乙烯材料层和第三聚四氟乙烯材料层的厚度均为3～10um，第二聚四氟乙烯材料层厚度为12～40um。在聚四氟乙烯材料层厚度降低时，不仅同样可以满足使用要求，同时还大大降低了生产成本并提高了传热系数。

进一步优选地，所述第一聚四氟乙烯材料层和第三聚四氟乙烯材料层的厚度均为5～7um，第二聚四氟乙烯材料层厚度为20～33um。在聚四氟乙烯材料层厚度降低时，不仅同样可以满足使用要求，同时还大大降低了生产成本并提高了传热系数。

本发明具有如下有益效果：

1、该复合膜具有很高的传热系数，当复合膜厚度为90um时，传热系数约等于2844w/(m².℃)；当复合膜厚度厚度30微米时，传热系数约等于8533w/(m².℃)。

2、该复合膜膜继承了ptfe材料的优异耐化学腐蚀性和耐温性，可耐铬酸、盐酸、硝酸、硫酸和温度高达150摄氏度的烟气等腐蚀。

3、该复合膜膜的第二聚四氟乙烯材料层是通过熔融挤出的，层内超微小孔跟喷涂方式相比超大幅度减少，特别是第二聚四氟乙烯材料层在很薄情况下仍然是致密的、不透气的、不透水的，可避免腐蚀液因无超微小孔无法直达基材表面而出现的点蚀。

4、该复合膜经改性后的非贴合面通过胶黏剂易与基材牢固粘合，难剥落。

5、该复合膜材料成本低，因为壁厚薄(小于100微米)跟壁厚为1毫米及以上的ptfe导管相比大幅度降低，跟厚度100微米及以上的ptfe涂层相比，材料成本也有显著降低。

6、该复合膜的运输成本极低，摊在单位换热面积上跟材料成本相比可忽略不计。

附图说明

图1为实施例一的复合膜的结构示意图。

图2为实施例二的复合膜的结构示意图。

图3为实施例三的复合膜的结构示意图。

图4为实施例四的复合膜的结构示意图。

图5为实施例五的复合膜的结构示意图。

主要组件符号说明：11、第一聚四氟乙烯材料层；12、第二聚四氟乙烯材料层；13、第三聚四氟乙烯材料层；10、改性面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

实施例一

如图1所示，一种聚四氟乙烯复合膜，包括通过热熔紧密贴合的第一聚四氟乙烯材料层11和第二聚四氟乙烯材料层12。第二聚四氟乙烯材料层12采用熔融挤出成型工艺制得，第一聚四氟乙烯材料层11可采用熔融挤出成型工艺制得，也可以采用喷涂等其他工艺制成。第一聚四氟乙烯材料层11和第二聚四氟乙烯材料层12的厚度和小于100um。第一聚四氟乙烯材料层11的双表面和第二聚四氟乙烯材料层12的双表面均为非改性面。

第一聚四氟乙烯材料层11的厚度小于第二聚四氟乙烯材料层12的厚度，第一聚四氟乙烯材料层11的厚度均为3～30um，第二聚四氟乙烯材料层12的厚度为12～70um。

优选地，第一聚四氟乙烯材料层11的厚度为3～10um，第二聚四氟乙烯材料层12厚度为12～40um。

进一步优选地，第一聚四氟乙烯材料层11的厚度均为5～7um，第二聚四氟乙烯材料层12厚度为20～33um。

本实施例的复合膜的第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面可通过改性处理后便通过胶黏剂易与基材牢固粘合，难剥落。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：第二聚四氟乙烯材料层12的双表面和第一聚四氟乙烯材料层11的贴合表面均为非改性面，第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面为经过改性处理的改性面10。本实施例的其余部分结构均与实施例一相同。

本实施例的复合膜的第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面可直接通过胶黏剂与基材进行牢固粘合，难剥落。

实施例三

如图3所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：聚四氟乙烯复合膜还包括与第二聚四氟乙烯材料层12的另一面热熔紧密贴合的第三聚四氟乙烯材料层13，第一聚四氟乙烯材料层11、第二聚四氟乙烯材料层12和第三聚四氟乙烯材料层13的厚度和小于100um。第三聚四氟乙烯材料层13的双表面均为非改性面。第三聚四氟乙烯材料层13的厚度为3～30um。

优选地，第三聚四氟乙烯材料层13的厚度为3～10um。

进一步优选地，第三聚四氟乙烯材料层13的厚度均为5～7um。

本实施例的其余部分结构均与实施例一相同。

本实施例的复合膜的第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面和/或第三聚四氟乙烯材料层13的非贴合表面可通过改性处理后便通过胶黏剂易与基材牢固粘合，难剥落。

实施例四

如图4所示，本实施例与实施例三的区别仅在于：第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面为经过改性处理的改性面10。本实施例的其余部分结构均与实施例三相同。

本实施例的复合膜的第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面可直接通过胶黏剂与基材进行牢固粘合，难剥落。

实施例五

如图5所示，本实施例与实施例三的区别仅在于：第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面和第三聚四氟乙烯材料层13的非贴合表面均为在熔融挤出后再经过改性处理的改性面10。本实施例的其余部分结构均与实施例三相同。

本实施例的复合膜的第一聚四氟乙烯材料层11的非贴合表面和第三聚四氟乙烯材料层13的非贴合表面可直接通过胶黏剂与基材进行牢固粘合，难剥落。

上述五个实施例所制成的复合膜均具有很好的耐温性和耐化学腐蚀性，可耐铬酸、盐酸、硝酸、硫酸和温度高达150摄氏度的烟气等腐蚀。复合膜的传热系数高(复合膜的总厚度越低时，传热系数越高)，应用于换热器上时，不仅换热效果佳，还能使得换热器的整体制作成本大大降低。复合膜与基材附着力强，难剥落。可以避免出现点蚀问题，避免腐蚀液直达基材表面而产生点蚀，使用寿命长。

本发明并不局限于上述五种实施方式，复合膜也可以是采用若干层聚四氟乙烯材料层相互热熔紧密贴合形成，原理同上，在此不作一一赘述。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。