聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合膜技术领域，尤其是一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚四氟乙烯（PTFE)微孔膜具有耐热、耐腐蚀、电绝缘和较高的机械强度等优异性 能，被广泛用于化工、电子、石油、仪器仪表等超净过滤材料，特别被用在医疗行业的人造血 管、气管、心脏补片等。20世纪70年代，国外利用PTFE微孔膜良好的透湿、透气性，开发 PTFE与织物复合的高级防水透气材料。其中最为著名的是美国Core公司研制的PTFE复合 织物Core-Tex,另外Pall、Milliproe、大金、旭硝子等公司在该领域也是世界的先进水平。 PTFE复合膜具有非常优异的防水透气性，广泛用于防水服、滑雪衣、帐篷、睡袋、防毒服、航 天服等。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，以PTFE为原料， 经双向拉伸后与尼龙基材复合制成的PTFE微孔复合膜材料，用于微孔过滤或防水透湿性 的材料，其指标与Core公司基本相同。。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] -种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，包括以下步骤：
[0006] 将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉；
[0007] 纵向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下几个工艺条件决定：拉伸温度、速度、 倍数和间距；
[0008] 1)拉伸温度越高，则孔隙率和孔径越大，但拉伸需要在327°C以下进行；
[0009] 2)拉伸速度加大，则孔隙率增高；
[0010] 3)拉伸倍数增大，孔隙率和孔径均增大；
[0011] 4)拉伸间距增大，则孔隙率稍有下降，孔径稍有增加；
[0012] 横向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下工艺条件决定：拉伸温度、拉伸倍数 和定型温度及时间：
[0013] 1)拉伸温度对孔隙率和孔径的影响，与纵向拉伸有相同的规律，但影响程度较 小；
[0014] 2)拉伸倍数越大，则孔隙率和孔径也增大；
[0015] 3)定型温度越高，定型时间越长，会使孔径和孔隙率有所下降。
[0016] 本发明的有益效果是：
[0017] 本发明的聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法具备防水透湿，就是水在一定压力下 不会侵入织物，而人体内散发的汗蒸汽却能通过织物扩散到外界，不积聚冷凝在体表和织 物之间，使人体不感觉到发闷。一般情况下尼龙基材透气性较好，因此PTFE微孔膜透气性 的好坏，就决定了复合膜的透气性。首先，PTFE分子中含有憎水基团，所以PTFE本身就是 防水性较好的憎水材质。
[0018] 表1为本发明所生产的单向、双向拉伸PTFE微孔膜与国外产品的技术指标对比。 从表1可见，双向拉伸后微孔膜的孔隙率有了较大提高，这样液体和气体的透过量也大幅 增加。防水性与微孔的孔径成反比，孔径越小防水性越好；而透湿性却与孔径成正比，孔径 越小透湿性越差。孔隙率较大，且泡孔均匀的微孔膜的防水透湿性较好。从表1数据看，研 究所双向拉伸微孔膜性能与Millipore公司产品基本相同。
[0019] 表1单向、双向拉伸的PTFE微孔膜与Millipore公司产品技术指标对比
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步描述：
[0022] -种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，包括以下步骤：
[0023] 将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉；
[0024] 纵向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下几个工艺条件决定：拉伸温度、速度、 倍数和间距；
[0025] 1)拉伸温度越高，则孔隙率和孔径越大，但拉伸需要在327°C以下进行；
[0026] 2)拉伸速度加大，则孔隙率增高；
[0027] 3)拉伸倍数增大，孔隙率和孔径均增大；
[0028] 4)拉伸间距增大，则孔隙率稍有下降，孔径稍有增加；
[0029] 横向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下工艺条件决定：拉伸温度、拉伸倍数 和定型温度及时间：
[0030] 1)拉伸温度对孔隙率和孔径的影响，与纵向拉伸有相同的规律，但影响程度较 小；
[0031] 2)拉伸倍数越大，则孔隙率和孔径也增大；
[0032] 3)定型温度越高，定型时间越长，会使孔径和孔隙率有所下降。
[0033] 1实验部分
[0034] I. 1 原料：
[0035] PTFE :Flon CD141,日本大金；
[0036] 粘合剂：C (聚氨酯类)，自制；
[0037] 乙酸乙酯：工业级，市售；
[0038] 尼龙基材：83060、501、505，河北正定纬编厂。
[0039] 1. 2 设备：
[0040] 混合机：自制；
[0041] 挤压机：SFFD-400型，张家港橡塑机械厂；
[0042] 压延机组：自制；
[0043] 纵向、横向拉伸机：自制；
[0044] 复合机：DTR-001，日本藏野株式会社。
[0045] 双向拉伸PTFE膜与织物的复合材料，采用粘合剂复合。粘合剂的种类、配方，复合 时的温度、压力、时间等条件均对复合膜的水蒸汽透过率和剥离强度有影响。采用三水平、 四因素正交设计进行试验，以确定的最佳工艺条件。
[0046] 1)通过双向拉伸工艺使PTFE膜形成微孔结构，较小的孔径和较高的孔隙率可以 达到防水透湿性，防水性与微孔孔径成反比，而透湿性与孔径成正比。
[0047] 2)与单向拉伸相比，双向拉伸PTFE膜孔隙率更大。
[0048] 3)采用三水平、四因素正交设计，确定最佳工艺条件为：涂胶压力0.1 MPa、干燥温 度60°C、干燥时间10s、复合压力0.1 MPa，获得了水蒸汽透过率219.0g/m2 · h和剥离强度 11. 8N/30mm均较佳的PTFE复合透气膜产品。
[0049] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构 思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发 明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技 术内容已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1. 一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，其特征是包括以下步骤： 将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉； 纵向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下几个工艺条件决定：拉伸温度、速度、倍数 和间距； 1) 拉伸温度越高，则孔隙率和孔径越大，但拉伸需要在327°C以下进行； 2) 拉伸速度加大，则孔隙率增高； 3) 拉伸倍数增大，孔隙率和孔径均增大； 4) 拉伸间距增大，则孔隙率稍有下降，孔径稍有增加； 横向拉伸对孔径和孔隙率的影响主要由以下工艺条件决定：拉伸温度、拉伸倍数和定 型温度及时间： 1) 拉伸温度对孔隙率和孔径的影响，与纵向拉伸有相同的规律，但影响程度较小； 2) 拉伸倍数越大，则孔隙率和孔径也增大； 3) 定型温度越高，定型时间越长，会使孔径和孔隙率有所下降。
【专利摘要】一种聚四氟乙烯复合膜共拉伸制备方法，其特征是包括以下步骤：将聚四氟乙烯复合膜先进行纵拉，再进行横拉。本发明所生产的单向、双向拉伸PTFE微孔膜与国外产品的技术指标对比。双向拉伸后微孔膜的孔隙率有了较大提高，这样液体和气体的透过量也大幅增加。防水性与微孔的孔径成反比，孔径越小防水性越好；而透湿性却与孔径成正比，孔径越小透湿性越差。孔隙率较大，且泡孔均匀的微孔膜的防水透湿性较好。
【IPC分类】B01D69/12, B01D71/36, B01D67/00
【公开号】CN105080364
【申请号】CN201410215026
【发明人】宗昀, 蒋辉
【申请人】江苏东邦科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月20日