专利名称：一种形成非对称聚四氟乙烯多孔膜的方法
技术领域：
本发明涉及一种形成聚四氟乙烯多孔膜的方法，尤其是涉及一种形成非对称聚四氟乙烯多孔膜的方法。
背景技术：
聚四氟乙烯多孔膜(以下称为PTFE多孔膜)由于具有良好的化学稳定性和热稳定性，在医药、电子、化工、环保、食品等众多领域有着极其广泛的应用。美国专利US3953566最早公开了通过拉伸制造PTFE多孔膜的方法，其方法是:PTFE树脂与助挤剂的混合物经挤出、干燥、压延后，再拉伸和热定形，得到由无数微纤和结点构成微孔结构的多孔膜。这种多孔膜的微纤和结点的尺寸从膜的一个侧面到另一个侧面均匀一致，进而在膜的内部和两个表面孔径是均匀的，是对称膜。非对称膜相对于对称膜，具有压差小、寿命长等优点，在膜分离领域应用广泛。液一固相转化法是制造非对称膜的常用方法。国际专利W095/02447公开了一种非对称PTFE多孔膜的制造方法，其方法是利用PTFE的全氟环烷烃溶液相转化制造非对称PTFE多孔膜。相转化法的不足之处是能溶解PTFE的溶剂极少，且一般需要高温才能溶解。拉伸法也可以制造非对称PTFE多孔膜。以往的方法大多利用膜在拉伸前或拉伸时或拉伸后，膜的厚度方向上温度呈梯度分布，得到非对称结构的PTFE多孔膜。如美国专利US4248429在拉伸时使用温度不同的一对辊进行拉伸，由于张力引起的压力和厚度方向温度呈梯度分布的共同作用下形成非对称膜。美国专利US2009/0159526将压延、干燥后制得的PTFE薄膜的单面在熔点以上加热后，再拉伸、热定形，得到非对称PTFE多孔膜。中国专利CNl533882将拉伸的对称性PTFE多孔膜的一个面冷却到(TC以下的同时，在260 380°C下对另一个面进行加热处理，得到由高致密性表层和连续气泡性的多孔质层构成的非对称PTFE多孔膜。这些利用温度梯度分布得到不对称结构的方法，存在温度控制要求高等缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种形成非对称PTFE多孔膜的方法。本发明通过下述技术方案予以实现:将对称性的PTFE多孔膜在钢辊与胶辊之间进行多次挤压处理，其中胶辊的表面硬度为30 60A ;挤压处理时，温度为20 250°C，压力为46 90N/cm，速度为0.9 L 8m/min,挤压次数是3 20次，优选地是5 20次。对称性PTFE多孔膜可以是单向拉伸的PTFE多孔膜或双向拉伸的PTFE多孔膜。钢辊可使用表面镀铬的镜面辊，而胶辊可使用硅胶辊、聚氨酯胶辊、丁腈胶辊等。按照本发明所述的方法，对称性的PTFE多孔膜经挤压后，其接触钢辊的表面(以下称为钢辊面)成为结点与结点之间直接相连的致密层，而接触胶辊的表面(以下称为胶辊面)仍为结点与结点之间通过纤维相连的多孔层，具有非对称结构。本发明的有益效果是通过简单的方法使PTFE多孔膜具有非对称结构，优化了膜的性能。
图1是本发明实施例之一的装置示意图。图2是本发明实施例2形成的非对称PTFE多孔膜的胶辊面的扫描电镜图像(X1000 倍)。图3是本发明实施例2形成的非对称PTFE多孔膜的钢辊面的扫描电镜图像(X1000 倍)。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。在图1中，对称性的PTFE多孔膜从卷I放出后，依次经过钢辊11和胶辊12，钢辊21和胶辊22，钢辊31和胶辊32，钢辊41和胶辊42，钢辊51和胶辊52等多对辊的挤压，再收卷至卷8。其中，2，3，4，5，6，7均为导辊。钢辊和胶辊的数量可以根据工艺中挤压的次数增加或减少。另外，必要时可在收卷前增加冷却辊，对加热和挤压后的膜进行冷却。实施例1将对称性PTFE多孔膜在钢辊和胶辊(硬度30A)之间挤压，钢辊和胶辊的表面温度均为20°C，压力为68.3N/cm，速度为1.3m/min，挤压次数为10次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。实施例2将对称性PTFE多孔膜在钢辊和胶辊(硬度30A)之间挤压，钢辊和胶辊的表面温度均为20°C，压力为68.3N/cm，速度为1.3m/min，挤压次数为20次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。实施例3将对称性PTFE多孔膜在钢辊和胶辊(硬度48A)之间挤压，钢辊和胶辊的表面温度均为110°C，压力为90.2N/cm，速度为0.9m/min，挤压次数为3次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。实施例4将对称性PTFE多孔膜在钢辊和胶辊(硬度48A)之间挤压，钢辊和胶辊的表面温度均为110°C，压力为90.2N/cm，速度为0.9m/min，挤压次数为5次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。实施例5将对称性PTFE多孔膜在钢辊和胶辊(硬度60A)之间挤压，钢辊和胶辊的表面温度均为250°C，压力为46.3N/cm，速度为1.8m/min，挤压次数为12次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。实施例6将对称性PTFE多孔膜在钢辊和胶辊(硬度60A)之间挤压，钢辊和胶辊的表面温度均为250°C，压力为68.3N/cm，速度为1.8m/min，挤压次数为12次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。比较例I
将对称性PTFE多孔膜在两个钢辊之间挤压，两个钢辊的表面温度均为20°C，压力为52.5N/cm，速度为1.3m/min，挤压次数为I次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。比较例2将对称性PTFE多孔膜在两个胶辊(硬度均为30A)之间挤压，两个胶辊的表面温度均为20°C，压力为68.3N/cm，速度为1.3m/min，挤压次数为10次。挤压处理后膜的评价结果如表I所示。上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。表I
权利要求
1.一种形成非对称聚四氟乙烯多孔膜的方法，包括将对称性的聚四氟乙烯多孔膜在钢辊与胶辊之间进行多次挤压处理，其特征在于:所述的胶辊的表面硬度为30 60A ;挤压处理时，温度为20 250°C，压力为46 90N/cm，速度为0.9 1.8m/min ;所述的挤压处理的次数是3 20次。
2.根据权利要求1所述的形成非对称聚四氟乙烯多孔膜的方法，其特征在于:所述的挤压处理的次数是5 20次。
全文摘要
本发明提供一种形成非对称聚四氟乙烯多孔膜的方法，利用本方法可以简便地制造出非对称聚四氟乙烯多孔膜，优化膜的性能。本发明通过下述技术方案予以实现将对称性的聚四氟乙烯多孔膜在钢辊与胶辊之间进行多次挤压处理，其中胶辊的表面硬度为30～60A；挤压处理时，温度为20～250℃，压力为46～90N/cm，速度为0.9～1.8m/min，挤压次数是3～20次。
文档编号B01D69/06GK103191653SQ20121000749
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者盛凤翔 申请人:杭州科百特过滤器材有限公司