本发明涉及一种聚四氟乙烯管式微孔膜，具体涉及一种聚四氟乙烯管式微孔膜及制备方法。
背景技术：
聚四氟乙烯（ptfe）是一种综合性能非常优异的特种工程塑料，具有“塑料王”的美誉。ptfe微孔膜具有耐酸碱、耐化学腐蚀、抗辐射和优良的生物相容性等优点，可在-200℃-260℃下长期使用，是环保、化工、生物医药等行业理想的膜分离材料。
目前，国内外已商品化的ptfe微孔膜主要为平板膜，少数公司掌握了ptfe中空纤维膜的生产制造，如日本住友的poreflon、美国gore的zeflour等，其制备方法通常采用推挤成型获得的初生ptfe中空纤维膜进行轴向拉伸以获得微孔结构，由于轴向采用牵引拉伸，为避免初生ptfe中空纤维膜在拉伸过程中因受力而变形，所制备的中空纤维膜壁厚较大，内径较小，孔隙率较低，孔径控制较困难，微孔性能远不及平板膜性能。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种兼具中空纤维膜与平板膜的优异性能的聚四氟乙烯管式微孔膜及制备方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种聚四氟乙烯管式微孔膜，为中空管状结构，内径为30-200mm，壁厚为内径的2%以下，管壁分布有若干微孔，微孔孔径为0.3-1.0μm，孔隙率≥80%，拉伸强度120n/mm2以上。
上述的一种聚四氟乙烯管式微孔膜，包括以下质量分数的组份：
分散型聚四氟乙烯树脂70-80%，溶剂油20-30%。
进一步的，上述溶剂油包括煤油、白油、甲苯、酒精、丙酮中的至少一种。
进一步的，上述分散型聚四氟乙烯树脂的结晶度为98-99.9%、分子量为200万-1000万；如市售产品，大金f104、f106，苏威261、巨化188等。
上述的一种聚四氟乙烯管式微孔膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将经筛网过筛后的分散型聚四氟乙烯树脂，和溶剂油按一定的质量分数混合后，于一定温度下密封陈化；
s2、将陈化后的混合料倒入带有芯棒的圆柱形压坯机内，压制成中空柱形坯体；
s3、将柱形坯体放入挤压缸内，通过柱塞推挤形成管状初生料；在推挤过程中，ptfe分散树脂进行定向排列形成规整的纤维结构；
s4、利用柱塞推挤作用、口模中心处旋转螺杆的输送作用以及收卷的牵引作用，使得初生ptfe管在螺杆上依次经过脱油、拉伸和烧结定型，收卷后获得聚四氟乙烯管式微孔膜。
上述螺杆包括脱油段、拉伸段和烧结段；
烧结段的螺距不小于脱油段的螺距，拉伸段衔接脱油段和烧结段，螺距呈渐变状。
优选的，烧结段和脱油段采用等螺距设计，且各段均为连续通道。
进一步的，上述螺杆的长径比为5-40，脱油段的螺距为0.25-0.5mm，烧结段的螺距为0.5-25mm。
上述步骤s1中的筛网网孔尺寸为8-10目，密封温度为40-60℃，陈化时间为6-24h。
上述步骤s2中的压坯温度为40-50℃，压力4-6mpa，保压时间为5-15min；步骤s3中的柱塞挤出机的挤出温度为40-60℃。
上述s4中的螺杆旋转转速为2-30rpm，脱油温度为220-260℃，拉伸温度为260-360℃，烧结温度为360-420℃，三段之间采用风刀隔离。
本发明的有益之处在于：
本发明提供的一种聚四氟乙烯管式微孔膜，可广泛应用于污水过滤、油水分离、膜蒸馏等领域；其较低的壁厚，有利于提升膜分离的性能；其内径远大于中空纤维膜，同时，本发明利用螺距的变化，实现初生ptfe管的拉伸，区别于轴向牵引拉伸，本发明方法不存在初生ptfe管因拉伸而受力变形，可实现孔径可控，且所制备的管式膜壁厚更小，与中空纤维膜相比较，具有更高的孔隙率，极大地扩展了微孔膜的应用范围，有效的兼具了管与过滤膜的优点。
本发明提供的一种聚四氟乙烯管式微孔膜的制备方法，在螺杆上一体完成聚四氟乙烯管式微孔膜的制备；通过螺杆前端的小螺距的输送完成对初生ptfe管的脱油，通过螺杆中段的渐变螺距完成初生ptfe管的渐变拉伸，通过螺杆末端等间距的螺距，稳定拉伸后的管形，并同时通过高温烧结此段管，固定成型；该制备方法工艺简单、对环境无污染、易于操作，适合工业化生产，具有很强的实用性和广泛的适用性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明所使用的原料、仪器设备均为市购。
拉伸强度检测：使用cmt-5254电子万能试验机，深圳新三思基团公司。
实施例1
1）将经8目筛网过筛后的分散型聚四氟乙烯树脂f106、煤油按76:24质量比例混合均匀后于40℃下密封陈化12小时；
2）将陈化后混合料倒入50℃圆柱形压坯机内，在5mpa压力下压制成中空柱形坯体，并保压8min后取出；
3）将柱形坯体放入50℃的挤压缸内，通过柱塞推挤形成内径为90mm的管状初生料；
4）选用螺杆的外径90mm、长径比15，脱油段螺距0.4mm，长度250mm；拉伸段前段螺距0.4mm，末端螺距2.0mm，长度950mm；烧结段螺距2.0mm，长度150mm；
5）螺杆旋转转速控制在10rpm；
6）脱油段温度为250℃、拉伸段温度为280℃、烧结段温度为390℃；
7）初生ptfe管依次经过脱油、拉伸和烧结定型，收卷后获得聚四氟乙烯管式微孔膜，其各项性能测试结果为：内径92mm、壁厚1.1mm，平均孔径0.92μm，孔隙率89%、拉伸强度132n/mm2。
实施例2
1）将经10目筛网过筛后的分散型聚四氟乙烯树脂f104、白油按70:30质量比例混合均匀后于40℃下密封陈化18小时；
2）将陈化后混合料倒入40℃圆柱形压坯机内，在4mpa压力下压制成中空柱形坯体，并保压15min后取出；
3）将柱形坯体放入40℃的挤压缸内，通过柱塞推挤形成内径为200mm的管状初生料；
4）选用外径200mm、长径比7，脱油段螺距1.0mm，长度250mm；拉伸段前段螺距1.0mm，末端螺距3.0mm，长度950mm；烧结段螺距3.0mm，长度200mm；
5）螺杆旋转转速控制在30rpm；
6）脱油段温度为260℃、拉伸段温度为300℃、烧结段温度为360℃；
7）初生ptfe管依次经过脱油、拉伸和烧结定型，收卷后获得聚四氟乙烯管式微孔膜，其各项性能测试结果为：内径200mm、壁厚4.3mm，平均孔径0.44μm，孔隙率82%、拉伸强度171n/mm2。
实施例3
1）将经8目筛网过筛后的分散型聚四氟乙烯树脂261、甲苯按72:28质量比例混合均匀后于50℃下密封陈化24小时；
2）将陈化后混合料倒入50℃圆柱形压坯机内，在6mpa压力下压制成中空柱形坯体，并保压15min后取出；
3）将柱形坯体放入60℃的挤压缸内，通过柱塞推挤形成内径为30mm的管状初生料；
4）选用外径30mm、长径比40，脱油段螺距0.25mm，长度200mm；拉伸段前段螺距0.25mm，末端螺距1.0mm，长度900mm；烧结段螺距1.0mm，长度100mm；
5）螺杆旋转转速控制在2rpm；
6）脱油段温度为220℃、拉伸段温度为280℃、烧结段温度为360℃；
7）初生ptfe管依次经过脱油、拉伸和烧结定型，收卷后获得聚四氟乙烯管式微孔膜，其各项性能测试结果为：内径32mm、壁厚0.6mm，平均孔径0.32μm，孔隙率80%、拉伸强度121n/mm2。
实施例4
1）将经10目筛网过筛后的分散型聚四氟乙烯树脂188、酒精按80:20质量比例混合均匀后于40℃下密封陈化6小时；
2）将陈化后混合料倒入40℃圆柱形压坯机内，在6mpa压力下压制成中空柱形坯体，并保压12min后取出；
3）将柱形坯体放入40℃的挤压缸内，通过柱塞推挤形成内径为65mm的管状初生料；
4）选用外径65mm、长径比20，脱油段螺距0.5mm，长度250mm；拉伸段前段螺距0.5mm，末端螺距1.5mm，长度950mm；烧结段螺距1.5mm，长度100mm；
5）螺杆旋转转速控制在5rpm；
6）脱油段温度为250℃、拉伸段温度为320℃、烧结段温度为410℃；
7）初生ptfe管依次经过脱油、拉伸和烧结定型，收卷后获得聚四氟乙烯管式微孔膜，其各项性能测试结果为：内径65mm、壁厚2.1mm，平均孔径0.83μm，孔隙率89%、拉伸强度130n/mm2。
实施例5
1）将经8目筛网过筛后的分散型聚四氟乙烯树脂f106、煤油按80:20质量比例混合均匀后于40℃下密封陈化12小时；
2）将陈化后混合料倒入50℃圆柱形压坯机内，在6mpa压力下压制成中空柱形坯体，并保压5min后取出；
3）将柱形坯体放入50℃的挤压缸内，通过柱塞推挤形成内径为150mm的管状初生料；
4）选用外径150mm、长径比9，脱油段螺距1.0mm，长度250mm；拉伸段前段螺距1.0mm，末端螺距2.0mm，长度950mm；烧结段螺距2.0mm，长度150mm；
5）螺杆旋转转速控制在10rpm；
6）脱油段温度为260℃、拉伸段温度为360℃、烧结段温度为420℃；
7）初生ptfe管依次经过脱油、拉伸和烧结定型，收卷后获得聚四氟乙烯管式微孔膜，其各项性能测试结果为：内径153mm、壁厚1.7mm，平均孔径0.62μm，孔隙率83%、拉伸强度156n/mm2。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。