專利名稱：一種形成非對(duì)稱聚四氟乙烯多孔膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成聚四氟乙烯多孔膜的方法，尤其是涉及一種形成非對(duì)稱聚四氟乙烯多孔膜的方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯多孔膜(以下稱為PTFE多孔膜)由于具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，在醫(yī)藥、電子、化工、環(huán)保、食品等眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。美國(guó)專利US3953566最早公開了通過拉伸制造PTFE多孔膜的方法，其方法是:PTFE樹脂與助擠劑的混合物經(jīng)擠出、干燥、壓延后，再拉伸和熱定形，得到由無數(shù)微纖和結(jié)點(diǎn)構(gòu)成微孔結(jié)構(gòu)的多孔膜。這種多孔膜的微纖和結(jié)點(diǎn)的尺寸從膜的一個(gè)側(cè)面到另一個(gè)側(cè)面均勻一致，進(jìn)而在膜的內(nèi)部和兩個(gè)表面孔徑是均勻的，是對(duì)稱膜。非對(duì)稱膜相對(duì)于對(duì)稱膜，具有壓差小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在膜分離領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。液一固相轉(zhuǎn)化法是制造非對(duì)稱膜的常用方法。國(guó)際專利W095/02447公開了一種非對(duì)稱PTFE多孔膜的制造方法，其方法是利用PTFE的全氟環(huán)烷烴溶液相轉(zhuǎn)化制造非對(duì)稱PTFE多孔膜。相轉(zhuǎn)化法的不足之處是能溶解PTFE的溶劑極少，且一般需要高溫才能溶解。拉伸法也可以制造非對(duì)稱PTFE多孔膜。以往的方法大多利用膜在拉伸前或拉伸時(shí)或拉伸后，膜的厚度方向上溫度呈梯度分布，得到非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的PTFE多孔膜。如美國(guó)專利US4248429在拉伸時(shí)使用溫度不同的一對(duì)輥進(jìn)行拉伸，由于張力引起的壓力和厚度方向溫度呈梯度分布的共同作用下形成非對(duì)稱膜。美國(guó)專利US2009/0159526將壓延、干燥后制得的PTFE薄膜的單面在熔點(diǎn)以上加熱后，再拉伸、熱定形，得到非對(duì)稱PTFE多孔膜。中國(guó)專利CNl533882將拉伸的對(duì)稱性PTFE多孔膜的一個(gè)面冷卻到(TC以下的同時(shí)，在260 380°C下對(duì)另一個(gè)面進(jìn)行加熱處理，得到由高致密性表層和連續(xù)氣泡性的多孔質(zhì)層構(gòu)成的非對(duì)稱PTFE多孔膜。這些利用溫度梯度分布得到不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的方法，存在溫度控制要求高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種形成非對(duì)稱PTFE多孔膜的方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):將對(duì)稱性的PTFE多孔膜在鋼輥與膠輥之間進(jìn)行多次擠壓處理，其中膠輥的表面硬度為30 60A ;擠壓處理時(shí)，溫度為20 250°C，壓力為46 90N/cm，速度為0.9 L 8m/min,擠壓次數(shù)是3 20次，優(yōu)選地是5 20次。對(duì)稱性PTFE多孔膜可以是單向拉伸的PTFE多孔膜或雙向拉伸的PTFE多孔膜。鋼輥可使用表面鍍鉻的鏡面輥，而膠輥可使用硅膠輥、聚氨酯膠輥、丁腈膠輥等。按照本發(fā)明所述的方法，對(duì)稱性的PTFE多孔膜經(jīng)擠壓后，其接觸鋼輥的表面(以下稱為鋼輥面)成為結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間直接相連的致密層，而接觸膠輥的表面(以下稱為膠輥面)仍為結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間通過纖維相連的多孔層，具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是通過簡(jiǎn)單的方法使PTFE多孔膜具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了膜的性能。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例之一的裝置示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2形成的非對(duì)稱PTFE多孔膜的膠輥面的掃描電鏡圖像(X1000 倍)。圖3是本發(fā)明實(shí)施例2形成的非對(duì)稱PTFE多孔膜的鋼輥面的掃描電鏡圖像(X1000 倍)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。在圖1中，對(duì)稱性的PTFE多孔膜從卷I放出后，依次經(jīng)過鋼輥11和膠輥12，鋼輥21和膠輥22，鋼輥31和膠輥32，鋼輥41和膠輥42，鋼輥51和膠輥52等多對(duì)輥的擠壓，再收卷至卷8。其中，2，3，4，5，6，7均為導(dǎo)輥。鋼輥和膠輥的數(shù)量可以根據(jù)工藝中擠壓的次數(shù)增加或減少。另外，必要時(shí)可在收卷前增加冷卻輥，對(duì)加熱和擠壓后的膜進(jìn)行冷卻。實(shí)施例1將對(duì)稱性PTFE多孔膜在鋼輥和膠輥(硬度30A)之間擠壓，鋼輥和膠輥的表面溫度均為20°C，壓力為68.3N/cm，速度為1.3m/min，擠壓次數(shù)為10次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。實(shí)施例2將對(duì)稱性PTFE多孔膜在鋼輥和膠輥(硬度30A)之間擠壓，鋼輥和膠輥的表面溫度均為20°C，壓力為68.3N/cm，速度為1.3m/min，擠壓次數(shù)為20次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。實(shí)施例3將對(duì)稱性PTFE多孔膜在鋼輥和膠輥(硬度48A)之間擠壓，鋼輥和膠輥的表面溫度均為110°C，壓力為90.2N/cm，速度為0.9m/min，擠壓次數(shù)為3次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。實(shí)施例4將對(duì)稱性PTFE多孔膜在鋼輥和膠輥(硬度48A)之間擠壓，鋼輥和膠輥的表面溫度均為110°C，壓力為90.2N/cm，速度為0.9m/min，擠壓次數(shù)為5次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。實(shí)施例5將對(duì)稱性PTFE多孔膜在鋼輥和膠輥(硬度60A)之間擠壓，鋼輥和膠輥的表面溫度均為250°C，壓力為46.3N/cm，速度為1.8m/min，擠壓次數(shù)為12次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。實(shí)施例6將對(duì)稱性PTFE多孔膜在鋼輥和膠輥(硬度60A)之間擠壓，鋼輥和膠輥的表面溫度均為250°C，壓力為68.3N/cm，速度為1.8m/min，擠壓次數(shù)為12次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。比較例I
將對(duì)稱性PTFE多孔膜在兩個(gè)鋼輥之間擠壓，兩個(gè)鋼輥的表面溫度均為20°C，壓力為52.5N/cm，速度為1.3m/min，擠壓次數(shù)為I次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。比較例2將對(duì)稱性PTFE多孔膜在兩個(gè)膠輥(硬度均為30A)之間擠壓，兩個(gè)膠輥的表面溫度均為20°C，壓力為68.3N/cm，速度為1.3m/min，擠壓次數(shù)為10次。擠壓處理后膜的評(píng)價(jià)結(jié)果如表I所示。上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。表I
權(quán)利要求
1.一種形成非對(duì)稱聚四氟乙烯多孔膜的方法，包括將對(duì)稱性的聚四氟乙烯多孔膜在鋼輥與膠輥之間進(jìn)行多次擠壓處理，其特征在于:所述的膠輥的表面硬度為30 60A ;擠壓處理時(shí)，溫度為20 250°C，壓力為46 90N/cm，速度為0.9 1.8m/min ;所述的擠壓處理的次數(shù)是3 20次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成非對(duì)稱聚四氟乙烯多孔膜的方法，其特征在于:所述的擠壓處理的次數(shù)是5 20次。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成非對(duì)稱聚四氟乙烯多孔膜的方法，利用本方法可以簡(jiǎn)便地制造出非對(duì)稱聚四氟乙烯多孔膜，優(yōu)化膜的性能。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)將對(duì)稱性的聚四氟乙烯多孔膜在鋼輥與膠輥之間進(jìn)行多次擠壓處理，其中膠輥的表面硬度為30～60A；擠壓處理時(shí)，溫度為20～250℃，壓力為46～90N/cm，速度為0.9～1.8m/min，擠壓次數(shù)是3～20次。
文檔編號(hào)B01D69/06GK103191653SQ20121000749
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者盛鳳翔 申請(qǐng)人:杭州科百特過濾器材有限公司