專利名稱：：一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，該方法是將雙向拉伸制備的聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，預烘后進行焙烘，使其具有超疏水性能。可用于化工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、電子、航天、防護服裝等領域。
背景技術：
：中國是世界上最大的發(fā)展中國家，目前正處于工業(yè)化時期,經(jīng)濟規(guī)模龐大。由于我國重化工、原材料、能源工業(yè)的生產(chǎn)工藝及設備相對落后，能源耗費大，污染嚴重。統(tǒng)計數(shù)字表明，1998年全國煙塵排放量達1452萬噸。世界上十大空氣污染城市，中國就占了九個。燃煤發(fā)電廠是耗煤大戶。我國GB13223-1996《火電廠大氣污染物排放標準》，對新擴改建電廠煙塵排放標準值為200—600mg/m3，不僅遠高于發(fā)達國家的50mg/V的排放標準，也大大高于我國其他行業(yè)(如水泥廠和鋼鐵廠)100—150mg/m3的排放標準。隨著對煙塵危害的認識加深以及對環(huán)境保護的要求提高，對煙塵排放的標準也日趨嚴格。而袋式除塵器正是煙塵、粉塵污染的克星，是治理大氣污染的高效除塵設備。雙向拉伸的聚四氟乙烯薄膜不吸水、熔點高(327'C)、使用溫度范圍廣(-200'C260'C)，具有不燃性及熱穩(wěn)定性、摩擦系數(shù)小，尤其具有耐化學性(能耐許多高腐蝕性介質)、耐氣候性及抗電性等，因此被廣泛應用于化工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、電子、航天、服裝等領域。聚四氟乙烯薄膜用于袋式除塵，具有以下顯著優(yōu)點-1.表面過濾，過濾阻力小，粉塵層易剝落，解決了深層過濾不能解決的問題；2.孔徑控制在0.2um3um之間，能夠迅速有效地截留以微米計算的超細粉塵；3.清灰后不改變孔隙率,除塵效率一直很高,幾乎可達到零排放；4.微孔膜表面光滑，不結露，易清灰，清灰后不改變空隙率，因此在覆膜濾料投入運行后，壓力損失低且不隨使用時間的延長而增大；5.使用壽命長；6.具有脫硫的作用。但是由于煙塵中含有一定量的煤焦油等油性物質，長時間使用會凝結在薄膜表面，降低除塵的效率。其根本原因是聚四氟乙烯具有一定的親油性能。至于聚四氟乙烯微孔薄膜用作透氣式生化防護服裝材料，由于芥子氣等生化戰(zhàn)劑屬油性材料，容易滲透進入材料內(nèi)部，從而失去防護能力，因此也需要一種超疏水的聚四氟乙烯薄膜。因此，需要提出一種降低聚四氟乙烯薄膜表面張力的方法，即超疏水加工方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，該方法是將雙向拉伸制備的聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，然后焙烘。通過該方法大大降低了聚四氟乙烯薄膜的表面張力。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，包括以下歩驟a、含氟表面活性劑混合液的制備將含氟表面活性劑溶解在溶劑中，并與交聯(lián)劑和催化劑混合。b、將聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在8(Tl5(rC下預烘no分鐘，然后在ll(T20(TC下焙烘riO分鐘，即可獲得超疏水的聚四氟乙烯微孔薄膜。其中，上述方法中所述含氟表面活性劑的加入量為溶劑質量的5100%，所述交聯(lián)劑的加入量為溶劑質量的310%，所述催化劑的加入量為溶劑質量的0.14%。上述方法中所述含氟表面活性劑為全氟醇類丙烯酸酯化合物、全氟烷基磺酰胺衍生物、全氟烷基胺類化合物或全氟羧酸鉻絡合物的至少一種；所述溶劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮、丁酮或乙酸乙酯的至少一種；所述交聯(lián)劑為三聚氰胺樹脂、2D樹脂、EH、DE或GGF—343的至少一種；所述催化劑為氯化鎂、硫酸鎂或檸檬酸的至少一種。當所述的含氟表面活性劑為全氟醇類丙烯酸酯化合物時，優(yōu)選全氟乙基乙撐(甲基)丙烯酸酯，N-乙基全氟辛基磺酰胺乙撐丙烯酸酯的至少一種。當所述的含氟表面活性劑為全氟烷基磺酰胺衍生物時，優(yōu)選全氟辛基磺酸銨、全氟辛基磺酸鈉、全氟辛基磺?；景返?、全氟辛基磺?；搅蚧氢c或含氟單體一N—丁基全氟辛基磺?；被┧嵋抑闹辽僖环N。當所述的含氟表面活性劑為全氟垸基胺類化合物時，優(yōu)選全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三丁胺或全氟三戊胺的至少一種。當所述的含氟表面活性劑為全氟羧酸鉻絡合物時，優(yōu)選全氟辛酸鉻絡合物。本發(fā)明與已有技術相比有如下的優(yōu)點-1、利用本發(fā)明可制備超疏水聚四氟乙烯薄膜，工藝簡單、成本低，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。2、實驗結果表明，利用本發(fā)明制備的超疏水聚四氟乙烯薄膜，表面張力由42Xl(TN/m下降到15X10,/m左右。超疏水聚四氟乙烯薄膜可廣泛用于粉塵過濾、生化防護服及防水透濕服裝等領域。具體實施例方式實施例中的2D樹脂(即二羥甲基二羥基乙烯脲樹脂)、EH(即多胺多醇低分子縮合物)、DE或GGF—343均為印染行業(yè)常用交聯(lián)劑，在市場上即可購得。實施例1:a、含氟表面活性劑混合液的制備將全氟乙基乙撐(甲基)丙烯酸酯溶解在丁酮溶劑中，并與交聯(lián)劑2D樹脂和催化劑氯化鎂混合，其中全氟乙基乙撐(甲基)丙烯酸酯的加入量為丁酮質量的15%，交聯(lián)劑2D樹脂和催化劑氯化鎂的加入量分別為丁酮質量的3%和0.1%。b、將聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在10(TC下預烘2分鐘，然后在18(TC下焙烘2分鐘。聚四氟乙烯微孔薄膜的表面張力由處理前的42X10—:iN/m下降到處理后的19X10—:'N/m。實施例2:a、含氟表面活性劑混合液的制備將全氟辛基磺酸鈉溶解在丁酮溶劑中，并與交聯(lián)劑三聚氰胺樹脂和催化劑檸檬酸混合，其中全氟辛基磺酸鈉的加入量為丁酮質量的50%，交聯(lián)劑三聚氰胺樹脂和催化劑檸檬酸的加入量分別為丁酮質量的10%和4%。b、將聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在11CTC下預烘3分鐘，然后在17(TC下焙烘3分鐘。聚四氟乙烯微孔薄膜的表面張力由處理前的43X10—3N/m下降到處理后的16X10,/m。實施例3:a、含氟表面活性劑混合液的制備將全氟辛基磺酸銨和全氟三乙胺溶解在甲醇溶劑中，并與交聯(lián)劑EH和催化劑硫酸鎂混合，其中全氟辛基磺酸銨和全氟三乙胺的質量比為l:l，二者的質量和為甲醇質量的60%，交聯(lián)劑EH和催化劑硫酸鎂的加入量分別為甲醇質量的4%和1%。b、將聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在80'C下預烘1分鐘，然后在110'C下焙烘10分鐘。聚四氟乙烯微孔薄膜的表面張力由處理前的38X10—:tN/m下降到處理后的15Xl(T'N/m。實施例4:a、含氟表面活性劑混合液的制備將N—乙基全氟辛基磺酰胺乙撐丙烯酸酯和全氟三丁胺溶解在乙醇溶劑中，并與交聯(lián)劑DE、GGF—343和催化劑硫酸鎂混合，其中N一乙基全氟辛基磺酰胺乙撐丙烯酸酯和全氟三丁胺的質量比為1:1，二者的質量和為乙醇質量的100%,交聯(lián)劑和催化劑的加入量分別為乙醇質量的5%和2%。b、將聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在15(TC下預烘3分鐘，然后在130'C下焙烘4分鐘。聚四氟乙烯微孔薄膜的表面張力由處理前的41X10—3N/m下降到處理后的15X10—:'N/m。實施例5:a、含氟表面活性劑混合液的制備將含氟單體一N—丁基全氟辛基磺?；被┧嵋阴ズ腿粱撬徜@溶解在乙酸乙酯溶劑中，并與交聯(lián)劑三聚氰胺樹脂和催化劑硫酸鎂混合，其中含氟單體一N—丁基全氟辛基磺?；被┧嵋阴ズ腿粱撬徜@的質量比為l:l，二者的質量和為乙酸乙酯質量的65%,交聯(lián)劑三聚氰胺樹脂和催化劑硫酸鎂的加入量分別為乙酸乙酯質量的7%和3.5%。b、將聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在11(TC下預烘10分鐘，然后在15(TC下焙烘5分鐘。聚四氟乙烯微孔薄膜的表面張力由處理前的41X10—:iN/ra下降到處理后的17X10-:iN/m。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1、一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于a、含氟表面活性劑混合液的制備將含氟表面活性劑溶解在溶劑中，并與交聯(lián)劑和催化劑混合。b、將聚四氟乙烯薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在80～150℃下預烘1～10分鐘，然后在110～200℃下焙烘1～10分鐘。2、根據(jù)權利要求1所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于，所述的含氟表面活性劑混合液，含氟表面活性劑的加入量為溶劑質量的5100%，所述交聯(lián)劑的加入量為溶劑質量的310%，所述催化劑的加入量為溶劑質量的0.1~4%。3、根據(jù)權利要求l所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的含氟表面活性劑為全氟醇類丙烯酸酯化合物、全氟烷基磺酰胺衍生物、全氟垸基胺類化合物或全氟羧酸鉻絡合物的至少一種。4、根據(jù)權利要求1所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的溶劑為水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮、丁酮或乙酸乙酯至少一種。5、根據(jù)權利要求1所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的交聯(lián)劑為三聚氰胺樹脂、2D樹脂、EH、DE或GGF—343至少一種。6、根據(jù)權利要求l所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的催化劑為氯化鎂、硫酸鎂或檸檬酸至少一種。7、根據(jù)權利要求1或3所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的含氟表面活性劑為全氟醇類丙烯酸酯化合物，優(yōu)選全氟乙基乙撐(甲基)丙烯酸酯，N-乙基全氟辛基磺酰胺乙撐丙烯酸酯的至少一種。8、根據(jù)權利要求1或3所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的含氟表面活性劑為全氟烷基磺酰胺衍生物，優(yōu)選全氟辛基磺酸釹、全氟辛基磺酸鈉、全氟辛基磺?；景返?、全氟辛基磺酰基苯硫磺鈉或含氟單體一N—丁基全氟辛基磺?；被┧嵋抑闹辽僖环N。9、根據(jù)權利要求1或3所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的含氟表面活性劑為全氟羧酸鉻絡合物，優(yōu)選全氟辛酸鉻絡合物。10、根據(jù)權利要求1或3所述的一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，其特征在于所述的含氟表面活性劑為全氟烷基胺類化合物，優(yōu)選全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三丁胺或全氟三戊胺的至少一種。全文摘要本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯薄膜超疏水加工方法，將雙向拉伸的聚四氟乙烯微孔薄膜浸軋含氟表面活性劑混合液，在80～150℃下預烘1～10分鐘，然后在110～200℃下焙烘1～10分鐘，制備超疏水的聚四氟乙烯微孔薄膜。超疏水聚四氟乙烯薄膜可廣泛用于化工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、電子、航天、防護服裝等領域。文檔編號C08J7/12GK101190975SQ20061014599公開日2008年6月4日申請日期2006年11月30日優(yōu)先權日2006年11月30日發(fā)明者張建春,郝新敏,郭玉海申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所