PTFE微孔膜的制備工藝
導(dǎo)讀:1PTFE及其微孔膜簡介PTFE具有高度規(guī)整性和對稱性的高分子長鏈結(jié)構(gòu)[分子結(jié)構(gòu)式為(CF2CF2)n],加上CF鍵的化學(xué)鍵較短、鍵能高,因此PTFE化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕性強(qiáng)、耐高溫性能優(yōu)。PTF
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發(fā)布日期:2022-06-24 16:48【大 中 小】
1PTFE及其微孔膜簡介PTFE具有高度規(guī)整性和對稱性的高分子長鏈結(jié)構(gòu)[分子結(jié)構(gòu)式為(CF2—CF2)n],加上C—F鍵的化學(xué)鍵較短、鍵能高,因此PTFE化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕性強(qiáng)、耐高溫性能優(yōu)。PTFE微孔膜既保留了PTFE的優(yōu)異特性,又大幅度提高了孔隙率,其拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、耐熱性、折射率、透明度、薄膜厚度均勻性等得到大幅度提升,被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)潔凈、工業(yè)除塵、醫(yī)用高分子等領(lǐng)域。在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,PTFE微孔膜材料作為防護(hù)濾材具有過濾效率高且基本不會發(fā)生衰減、可洗滌后重復(fù)使用等優(yōu)勢;PTFE可直接用于人工器官的合成材料,如韌帶、關(guān)節(jié)、食道和氣管等,并可作為醫(yī)學(xué)植入材料廣泛用于整形、骨組織替代、促進(jìn)骨折愈合以及皮膚或器官移植、牙周組織再生等。
PTFE微孔膜的制備工藝
PTFE微孔膜的原料采用顆粒狀PTFE樹脂,由于PTFE相對分子質(zhì)量較大、分子內(nèi)旋位阻較大、分子鏈活動力較差,幾乎不溶解于任何溶劑,熔融黏度高,因此通常采用懸浮法、分散法即乳液法等聚合方法。目前PTFE微孔膜的制備工藝主要有:雙向拉伸成孔法、改進(jìn)的雙向拉伸成孔法以及其他創(chuàng)新方法,如載體成孔法和靜電紡絲成孔法。
雙向拉伸成孔法
雙向拉伸成孔法是目前制備PTFE微孔膜的主要方法,采用該方法制備的微孔膜具備孔徑小且分布均勻以及孔率高等優(yōu)點(diǎn)。單向拉伸成孔法的首次應(yīng)用,始于20世紀(jì)60年代美國Dupont公司制備的密封帶。20世紀(jì)70年代,美國Gore公司最早采用雙向拉伸成孔法制備出膨體PTFE。20世紀(jì)70年代,我國開始研究PTFE制備工藝,經(jīng)過不斷地優(yōu)化和迭代,目前我國已經(jīng)擁有能夠獨(dú)立自主生產(chǎn)雙向拉伸PTFE微孔膜的生產(chǎn)線。PTFE的基本工藝流程主要包括混合、預(yù)成型、推壓、壓延、雙向拉伸和熱定型處理。經(jīng)過雙向拉伸后,PTFE形成纖維絲狀,然后交錯排列,PTFE纖維之間有微孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和操作條件的不同,生產(chǎn)出的薄膜在孔徑、孔隙率也有一定的差異。
改進(jìn)的雙向拉伸成孔法
由于傳統(tǒng)工藝的局限性,雙向拉伸成孔法制備的微孔膜材料的性能無法大幅度提高,同時縱向和橫向拉伸容易造成薄膜微孔分布不均勻和厚度不均等問題,難以滿足應(yīng)用需求。三向拉伸成孔法提高了PTFE微孔膜的各項性能,同時能夠較好地調(diào)控微孔膜的厚度。用該方法制備的微孔膜過濾效率可達(dá)99.999%,同時可以保證過濾過程中PTFE膜材料的穩(wěn)定性。