專利名稱：一種超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，屬氟塑料加工制造技術領域。
背景技術：
聚四氟乙烯定向薄膜是用聚四氟乙烯樹脂經模壓、燒結、冷卻成毛坯，再經車削，壓延 定向制成。聚四氟乙烯薄膜具有強度高，絕緣性好，不粘性。在氟塑料中，聚四氟乙烯(PTFE) 消耗量最大，用途最廣，由于PTFE分子外有一層惰性的含氟外殼，使它具有突出的不粘性 能與低的摩擦系數(shù)。PTFE具有優(yōu)異的耐高低溫性能和化學穩(wěn)定性、很好的電絕緣性能、非 粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自潤滑性.有"塑料王"之美稱。
目前，市場上銷售的聚四氟乙烯定向薄膜為20)im以上厚度，120mm以下寬度，滿足不 了那些對寬幅膜要求的領域。為此，本發(fā)明提供了一種制造寬幅超薄PTFE薄膜材料的工藝 方法，通過本工藝可制備5^im 5(Him厚度，200mm以上寬度的定向聚四氟乙烯薄膜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，該方法容易實現(xiàn)， 易于大規(guī)模生產，通過該工藝能獲得一種超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜。 解決上述技術問題，
一種超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，主要包括以下步驟
(1) 原料過篩將聚四氟乙烯粉末搗碎，經過20目篩網過篩，與填料攪拌均勻，得到混合 料；
(2) 毛坯制作在無塵環(huán)境下，將混合料灌注在模具中，在高壓下壓鑄成型得毛坯；
(3) 燒結成型將制備好的毛坯放置于燒結爐中，燒結爐溫控系統(tǒng)采用電腦程序控制，采 用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫方式加熱，燒結溫度為370—39(TC，然后再采用 不同溫度區(qū)域降溫、保溫、再降溫方式退熱，退熱至180—21(TC時恒溫一段時間后，停爐取出；
(4) 車削成膜將燒結冷卻后的坯料先預熱至50-10(TC，夾緊在車床上，以15 25轉/min 的速率車削，車削膜厚度控制在定向膜厚度的2—3倍；
(5) 壓延定向將車削膜通過壓延定向提高膜內結晶取向度，壓延定向所使用的輥筒尺寸 為C 180x270 mm—C220x320mm，輥筒精度要求V13鏡面一V16鏡面，表面鍍鉻， 硬度為55 — 70HRC ，溫度為22(TC—28(TC，轉速為30轉/分 15轉/分，加溫方式采 用內、外加熱，電子數(shù)控，得壓延定向膜。
優(yōu)選地，輥筒尺寸為C210x310mm，輥筒精度要求V14鏡面，表面鍍鉻，硬度為洛氏硬 度60HRC，溫度為245°C —26(TC 。
優(yōu)選地，步驟(3)中，所述的采用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫、再保溫的方式加 熱為室溫升溫至180~210°C、 180 210。C保溫；再由180 210。C升溫至260。C 2卯。C; 260。C 290。C保溫；260。C 290。C升溫至310 — 330。C、 310 — 330。C保溫；310 —330。C升溫至 370—390。C。更優(yōu)選地，所述采用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫方式加熱為室溫升溫 至195°C、 195。C保溫；再由195。C升溫至270。C、 270。C保溫；270。C升溫至315°C、 315。C保 溫；315。C升溫至385。C，所述燒結溫度為385°C。
所述不同溫度區(qū)域降溫、保溫、再降溫方式退熱為390-370。C降溫至280—305'C、 305-280。C保溫、再由305-280。C降溫至210-180°C。更優(yōu)選地，385。C降溫至270°C、 270。C保 溫、再由270。C降溫至195°C。
本發(fā)明通過改良燒結時的溫度控制、切削時的刀距控制以及轉速控制、壓延定向使用輥 筒的精度設計以及轉速溫度控制等，制備超薄寬幅的PTFE膜，該定向膜的寬幅在200mm 以上，厚度為5pm 5(^m，且膜的各處性能均一，不容易發(fā)生巻曲。該種定向膜可用于制造 機電、電子行業(yè)的高級絕緣襯墊、護套、減磨材料及化工防腐材料等，可在-20(TC +25(TC溫 度范圍內長期使用。
具體實施例方式
實施例l
本實施所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，主要包括以下步驟U)原料過篩由于聚四氟乙烯粉末原料易于結團成塊，因此先用搗碎機破散，再振動經 過20目篩網過篩，除去顆粒大的料，840pm以下留用；再將聚四氟乙烯粉末與各種填 料在高速混合機中高速攪拌均勻。
(2) 毛坯制作在無塵環(huán)境下，將混合料灌注在圓柱桶模具中，在100噸四柱液壓機下壓
鑄成型， 一個壓鑄周期以15 20min為宜；
(3) 燒結成型將制備好的毛坯放置于燒結爐中，采用鼓風旋轉燒結方式。燒結爐溫控系
統(tǒng)采用電腦程序控制，采用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫、再保溫方式加熱，室
溫升溫至195。C、195"保溫；再由195。C升溫至270r、27(TC保溫；27(rC升溫至315。C、 315。C保溫；315。C升溫至380°C，所述燒結溫度為380°C ，然后380。C降溫至270°C、 270。C保溫、再由270'C降溫至195°C，在195。C恒溫一段時間后，停爐取出；
(4) 車削成膜將燒結冷卻后的坯料先預熱至IO(TC，夾緊在車床上，以15 25轉/min的 速率車削，車削膜厚度控制在定向膜厚度的2.7倍；
(5) 壓延定向將車削膜通過壓延定向提高膜內結晶取向度，從而提高膜的電絕緣性能和 力學性能。壓延定向所使用的輥筒尺寸為C210x310mm，輥筒精度要求V14鏡面，表 面鍍鉻，硬度為60HRC，溫度設計為250'C，轉速為325轉/分，加溫方式采用內、外 加熱，電子數(shù)控，得壓延定向膜；
(6) 切邊收巻將壓延定向膜再重新復巻切邊，除去毛邊，收巻成品。
本實施例制備到的聚四氟乙烯定向薄膜的寬幅在200mm以上，厚度為10^im左右，且膜 的各處性能均一，不容易發(fā)生巻曲。
實施例2
本實施所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，主要包括以下步驟
(1) 原料混合同實施例l;
(2) 毛坯制作同實施例l;
(3) 燒結成型將制備好的毛坯放置于燒結爐中，采用鼓風旋轉燒結方式。燒結爐溫控系 統(tǒng)采用電腦程序控制，采用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫、再保溫方式加熱，室
6溫升溫至185。C、185。C保溫；再由185。C升溫至285。C、285。C保溫；285。C升溫至325°C、 325。C保溫；325。C升溫至385'C，所述燒結溫度為385°C，然后385。C降溫至285°C、 285。C保溫、再由285。C降溫至185°C，在185。C恒溫一段時間后，停爐取出；
(4) 車削成膜將燒結冷卻后的坯料先預熱至8(TC，夾緊在車床上，以15~25轉/min的速 率車削，車削膜厚度控制在定向膜厚度的2.8倍；
(5) 壓延定向將車削膜通過壓延定向提高膜內結晶取向度，從而提高膜的電絕緣性能和 力學性能。壓延定向所使用的輥筒尺寸為ei90x315mm，輥筒精度要求V13鏡面，表 面鍍鉻，硬度為65HRC，溫度設計為220'C，轉速為325轉/分，加溫方式采用內、外 加熱，電子數(shù)控，得壓延定向膜。
(6) 切邊收巻將壓延定向膜再重新復巻切邊，除去毛邊，收巻成品。
本實施例制備到的聚四氟乙烯定向薄膜的寬幅在200mm以上，厚度為8pm左右，且膜 的各處性能均一，不容易發(fā)生巻曲。
實施例3
本實施所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，主要包括以下步驟
(1) 原料混合同實施例1;
(2) 毛坯制作同實施例l;
(3) 燒結成型將制備好的毛坯放置于燒結爐中，采用鼓風旋轉燒結方式。燒結爐溫控系 統(tǒng)釆用電腦程序控制，采用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫、再保溫方式加熱，室 溫升溫至205。C、205。C保溫；再由205。C升溫至265°C 、265。C保溫；265。C升溫至325 。C、 325。C保溫；325。C升溫至375。C，所述燒結溫度為375°C，然后375°C降溫至325°C、 325。C保溫、再由325。C降溫至205。C，在205。C恒溫一段時間后，停爐取出；
(4) 車削成膜將燒結冷卻后的坯料先預熱至9(TC，夾緊在車床上，以15~25轉/min的速 率車削，車削膜厚度控制在定向膜厚度的2.5倍；
(5) 壓延定向將車削膜通過壓延定向提高膜內結晶取向度，從而提高膜的電絕緣性能和 力學性能。壓延定向所使用的輥筒尺寸為C200x300mm，輥筒精度要求V16鏡面，表面鍍鉻HRC為60度，溫度設計為27(TC，轉速為325轉/分，加溫方式采用內、外加 熱，電子數(shù)控，得壓延定向膜。
(6)切邊收巻將壓延定向膜再重新復巻切邊，除去毛邊，收巻成品。
本實施例制備到的聚四氟乙烯定向薄膜的寬幅在200mm以上，厚度為15iam左右，且膜 的各處性能均一，不容易發(fā)生巻曲。
權利要求
1.一種超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，其特征是，主要包括以下步驟(1)原料過篩將聚四氟乙烯粉末與填料混合攪拌均勻，得到混合料；(2)毛坯制作將混合料壓鑄成型得毛坯；(3)燒結成型將制備好的毛坯放置于燒結爐中，燒結爐溫控系統(tǒng)采用電腦程序控制，采用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫方式加熱，燒結溫度為370-390℃，然后再采用不同溫度區(qū)域降溫、保溫、再降溫方式退熱，退熱至180-210℃時恒溫一段時間后，停爐取出；(4)車削成膜將燒結冷卻后的坯料先預熱至50-100℃，車削成膜，車削膜厚度控制在定向膜厚度的2-3倍；(5)壓延定向將車削膜通過壓延定向提高膜內結晶取向度，壓延定向所使用的輥筒尺寸為￠180×270mm-￠220×320mm，輥筒精度要求 id="icf0001" file="A2009100372520002C1.tif" wi="3" he="2" top= "131" left = "121" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>13鏡面- id="icf0002" file="A2009100372520002C2.tif" wi="3" he="2" top= "131" left = "144" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>16鏡面，表面鍍鉻，硬度為，為55-70HRC，溫度為220℃-280℃，轉速為30轉/分～15轉/分，加溫方式采用內、外加熱，電子數(shù)控，得壓延定向膜。
2. 根據(jù)權利要求1所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，其特征是，步驟(3) 中，所述的采用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫、再保溫的方式加熱為室溫升溫 至180~210。C 、 180~210。C保溫；再由180~210。C升溫至260°C~290。C; 260。C~290。C保 溫；26(TC 290。C升溫至310 — 330。C、 310 — 33(TC保溫；310 — 33(TC升溫至370 — 3卯。C 。
3. 根據(jù)權利要求2所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，其特征是，所述采 用不同溫度區(qū)域升溫、保溫、再升溫方式加熱為室溫升溫至195°C、 195'C保溫； 再由195。C升溫至270°C、 270。C保溫；270。C升溫至315°C、 315。C保溫；315。C升溫 至385。C，所述燒結溫度為385'C。
4. 根據(jù)權利要求l所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，其特征是，所述不 同溫度區(qū)域降溫、保溫、再降溫方式退熱為3卯-37(TC降溫至305-280°C、 305-280°C 保溫、再由305-280。C降溫至210-18(TC。
5.根據(jù)權利要求4所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，其特征是，所述不同溫度區(qū)域降溫、保溫、再降溫方式退熱為385'C降溫至270'C、 270'C保溫、再由 270。C降溫至195°C。
6. 根據(jù)權利要求1所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，其特征是，步驟(5) 中所述輥筒尺寸為C210x310mm，輥筒精度要求Vl4鏡面，表面鍍鉻，硬度為60HRC， 溫度為245。C一260。C。
7. 根據(jù)權利要求1所述的超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，其特征是，步驟(4) 中將燒結冷卻后的坯料先預熱至IOO'C，夾緊在車床上，以25轉/miri的速率車削， 車削膜厚度控制在定向膜厚度的2.8倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超薄寬幅聚四氟乙烯定向薄膜的制備方法，聚四氟乙烯定向薄膜是通過原料過篩、預壓制坯，高溫燒結，車削成膜，壓延定向等工藝手段制備而成。該種定向薄膜厚度為5μm～50μm，寬度為200mm以上，可用于制造機電、電子行業(yè)的高級絕緣襯墊、護套、減磨材料及化工防腐材料等，可在-200℃～+250℃溫度范圍內長期使用。
文檔編號B29C67/04GK101491945SQ20091003725
公開日2009年7月29日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權日2009年2月19日
發(fā)明者吳東建, 段先健, 申士和, 鄭景新 申請人:廣州市東泓橡塑制品有限公司