本發(fā)明屬于復合膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種纖維增強型含氟聚合物復合膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
含氟薄膜因為分子結(jié)構(gòu)中的C-F鍵的穩(wěn)定性而具有超常的耐候性、耐久性、良好的非粘附性，低表面張力、低摩擦性、憎斥水性、憎斥油性等特殊的表面性能以及高絕緣性、低電解常數(shù)等電氣性能，成為太陽能保護膜的首選材料，并且向航空航天領(lǐng)域進軍，是飛機內(nèi)飾表面保護膜的優(yōu)選。
當前，PVF 和PVDF 薄膜由于其耐輻射，耐化學藥品腐蝕的特點多用于保護物體和材料。然而，膜必須對所要保護的基材具有良好的粘附性，未經(jīng)處理的PVF和PVDF薄膜顯然不符合這一要點，它們對絕大多數(shù)化學藥品呈現(xiàn)惰性，實現(xiàn)良好粘附性必須對薄膜表面進行處理，增加薄膜表面的羥基、羰基等含氧基團的數(shù)量，提高其與粘合劑的粘結(jié)能力。薄膜還必須能經(jīng)受物體上所產(chǎn)生的機械應力，從輕質(zhì)高強的角度考慮，與網(wǎng)格狀的纖維織物是解決問題的優(yōu)化方案。
申請公布號為CN 102632668A的中國專利，公開了一種太陽能電池封裝膜及其制備方法，在聚酯基層兩側(cè)通過涂布膠粘劑粘結(jié)層與耐候?qū)訌秃希龅哪秃驅(qū)邮峭ㄟ^將氟塑料、無機填料、功能助劑混合后擠出造粒，再通過延流或吹塑的方式制得的含氟薄膜。所述的太陽能電池封裝膜能耐候性好，與背板結(jié)構(gòu)緊密相連，但是對外界機械性破壞沒有足夠的保護能力。
授權(quán)公告號CN 201604334U的中國專利，公開了一種含氟薄膜，包括第一、第二表面保護層和位于第一、第二表面保護層之間的并且和第一、第二表面保護層結(jié)合為一體的耐候芯層，所述的第一、第二表面保護層各為偏氟乙烯聚合物，而所述的耐候芯層為偏氟乙烯聚合物與聚甲基丙烯酸酯類樹脂的混合物。所述的含氟薄膜耐候性理想，光學性能優(yōu)異，但是沒有增強體，單一膜層的機械性能不能適應長時間的惡劣環(huán)境下的暴露。
考慮到現(xiàn)有含氟薄膜本身機械強度不夠，在應對膜置于物體上時所產(chǎn)生的機械應力的挑戰(zhàn)時不夠可靠，以及膜本身對需要保護的物體沒有足夠的粘合能力，運用多層復合的優(yōu)勢，逐一解決這些難題是可靠的方案。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種纖維增強型含氟聚合物復合膜。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是：一種纖維增強型含氟聚合物復合膜，其特征在于：以基于含氟聚合物的薄膜A為外層保護膜，以纖維織物為增強體，以PET薄膜或PEN薄膜或PI薄膜為基體層，三層依次復合而成；該纖維增強型含氟聚合物復合膜的總厚度約為80 ~200μm；其中，纖維呈網(wǎng)格狀鋪設于基體層上，外層保護膜與基體層之間通過粘合劑粘結(jié)，將纖維織物夾在中間，層間剝離強度為1.5~2.2磅/英寸。
所述的基于含氟聚合物的薄膜A是柔性PVF膜或柔性PVDF膜，PVF膜和PVDF膜中除了含有PVF和PVDF外，還有質(zhì)量百分比為5%~15%的氟化共聚單體；薄膜A的厚度為20~70μm，正面為可剝性表面，具有優(yōu)良抗粘性，反面為粘合性表面，可用粘合劑與基體層粘合；粘合性表面通過對未經(jīng)處理的PVF薄膜（或PVDF薄膜）進行酸液氧化處理改性得到，可選用鉻酸溶液。
所述的纖維織物為呈網(wǎng)格狀鋪設于基體層的纖維紗線，具體是尼龍或聚酯纖維，纖維交叉鋪設時的角度為45°或90°，平行的紗線之間的距離一致，控制在0.5~2.0cm，每股紗線的纖度為500~700D。
所述的基體層為PET薄膜或PEN 薄膜或PI薄膜，厚度為50~130μm，正面經(jīng)過粗化處理后涂覆粘合劑；粘合劑選用聚氨酯、環(huán)氧、丙烯酸類或聚酯粘合劑中的一種或多種組成的復合粘合劑。
該纖維增強型含氟聚合物復合膜的制備方法如下：
（1）取K2Cr2O7、H2O和質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸按1：（24~30）：（18~20）的質(zhì)量比進行混合，配置成處理液并儲存于密閉容器中備用；
（2）使用乙醇溶液清洗PVF薄膜，去除薄膜表面的污染物，在室溫25℃下對PVF膜的背面用處理液浸漬處理，然后用清水沖洗至中性，再用去離子水清洗數(shù)次，烘干；
（3）使用一定濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉和磷酸氫二鈉配置的除油液對基體層的正面進行10~20min浸漬除油，再用蒸餾水沖洗干凈，再用一定濃度的氫氧化鈉和丙三醇配置的粗化液對基體層正面進行50~60min粗化處理，再用蒸餾水沖洗干凈，干燥待用；
（4）將尼龍或聚酯紗線浸入復合粘合劑中浸透，取出后排布于經(jīng)過粗化的基體層正面，隨后立即淋膜一層復合粘合劑，然后把經(jīng)過浸漬處理的PVF薄膜的背面壓覆到基體層正面，最后對復合膜進行熱壓，溫度為60~90℃，壓力為0.1~5Mpa。
本發(fā)明所具有的有益效果是：以基于含氟聚合物的薄膜A為外層保護膜，具有優(yōu)良的耐候性，抗腐蝕耐輻射；以纖維織物為增強體，彌補含氟薄膜機械強度不足的缺點，使復合膜更可靠；酸液氧化處理后的含氟薄膜改善了粘合能力，與基體通過復合粘合劑粘結(jié)后層間剝離強度可靠，且能實現(xiàn)對需要保護的基體的良好粘附性。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
實施例
一種纖維增強型含氟聚合物復合膜，以PVF薄膜為外層保護膜，以纖維織物為增強體，以PET薄膜為基體層，三層依次復合而成；該纖維增強型含氟聚合物復合膜的總厚度約為120μm；其中，纖維呈網(wǎng)格狀鋪設于基體層上，外層保護膜與基體層之間通過粘合劑粘結(jié)，將纖維織物夾在中間，層間剝離強度為2.0磅/英寸。
柔性PVF膜中除了含有PVF外，還有質(zhì)量百分比為10%的氟化共聚單體；PVF薄膜的厚度為35μm，正面為可剝性表面，具有優(yōu)良抗粘性，反面為粘合性表面，可用粘合劑與基體層粘合；粘合性表面通過對未經(jīng)處理的PVF薄膜進行酸液氧化處理改性得到，選用鉻酸溶液。
纖維織物為呈網(wǎng)格狀鋪設于基體層的纖維紗線，具體是尼龍纖維，纖維交叉鋪設時的角度為90°，平行的紗線之間的距離一致，控制在1.0cm，每股紗線的纖度為700D。
基體層為PET薄膜，厚度為80μm，正面經(jīng)過粗化處理后涂覆粘合劑；粘合劑選用聚氨酯膠黏劑。
其制備過程如下：
（1）取K2Cr2O7、H2O和質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸按1：25：20的質(zhì)量比進行混合，配置成處理液并儲存于密閉容器中備用；
（2）使用乙醇溶液清洗PVF薄膜，去除薄膜表面的污染物，在室溫25℃下對PVF膜的背面用處理液浸漬處理，然后用清水沖洗至中性，再用去離子水清洗數(shù)次，烘干；
（3）使用一定濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉和磷酸氫二鈉配置的除油液對基體層的正面進行15min浸漬除油，再用蒸餾水沖洗干凈，再用一定濃度的氫氧化鈉和丙三醇配置的粗化液對基體層正面進行50min粗化處理，再用蒸餾水沖洗干凈，干燥待用；
（4）將尼龍紗線浸入復合粘合劑中浸透，取出后排布于經(jīng)過粗化的基體層正面，隨后立即淋膜一層復合粘合劑，然后把經(jīng)過浸漬處理的PVF薄膜的背面壓覆到基體層正面，最后對復合膜進行熱壓，溫度為70℃，壓力為2Mpa。
本實施例中的纖維增強型含氟聚合物復合膜厚度約為120μm，層間剝離強度可2磅/英寸，纖維向拉伸強度超過300Mpa。用作保護膜時，即使裸露于自然環(huán)境下，也能保證10年以上不脫落，表面無腐蝕現(xiàn)象。
上述僅為本發(fā)明的一個具體實施方式，但本發(fā)明的設計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。