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2.3　聚四氟乙烯薄膜

　　PTFE薄膜是由模壓燒結(jié)圓柱形坯料,經(jīng)機(jī)床切削成膜后再壓延而成。根據(jù)處理方法的不同可分為定向膜,半定向膜和不定向膜三種,目前PTFE薄膜產(chǎn)品有多孔膜、微濾膜、彩色膜等。

2.3.1　聚四氟乙烯彩色薄膜

　　PTFE彩色薄膜適用于以色澤區(qū)分標(biāo)志的電器儀表或?qū)Ь€絕緣上,是一種新型的綜合性能優(yōu)良的C級絕緣材料,是無線電工業(yè)、航空工業(yè)以及尖端科學(xué)技術(shù)中不可缺少的重要材料之一。PTFE薄膜一般采用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂,要求顆粒直徑在150μm以下。顏料必須具備耐熱性好(>400℃),顆粒細(xì),著色力強(qiáng),對化學(xué)試劑穩(wěn)定等要求。

其生產(chǎn)工藝流程:

PTFE樹脂、顏料→混合→模壓成型→燒結(jié)→冷卻→車削不定向膜→壓延半定向膜

主要工藝參數(shù):

混合:目前生產(chǎn)彩色PTFE薄膜混合方式主要有兩種;干法混合和濕法混合。研究表明濕法混合比干法混合混料均勻但工序多,成本高,需加溶劑,為了保證制品的均勻性一般采用濕法混合。

工藝過程是將PTFE樹脂、顏料加溶劑→混合→干燥→除溶劑→彩料。

模壓預(yù)成型:合理選擇預(yù)成型單位壓力是生產(chǎn)PTFE彩色薄膜重要的工藝條件。主要根據(jù)樹脂的細(xì)度、壓縮比、顏料種類細(xì)度等條件來選擇,一般在20～40MPa。

燒結(jié)冷卻:由于彩色薄膜含有顏料,導(dǎo)熱系數(shù)、熱脹系數(shù)與PTFE不一致。因此在燒結(jié)過程中升降溫度比普通PTFE薄膜要慢,燒結(jié)溫度比普通薄膜低,升降溫度為20～30℃/h,燒結(jié)溫度為375℃。而普通薄膜升溫速度在327℃前50～60℃/h,在327℃后30～40℃/h,燒結(jié)溫度380℃,降溫速度20～50℃/h。

車削不定向膜:刀尖角以40°～45°為宜,速度比普通PTFE慢。

壓延半定向膜:壓延溫度隨薄膜厚度而異,一般5μm厚,110℃±5℃;30μm厚,130℃±10℃。壓延倍數(shù)為215～310。

主要設(shè)備:(1)混合攪拌機(jī);

(2)液壓機(jī)　35～40MPa;

(3)燒結(jié)爐　DL151

(4)精密數(shù)控車床　C620;

(5)壓延機(jī)　輥筒Φ100×120。

主要技術(shù)指標(biāo),外觀顏色應(yīng)鮮艷均勻,見表6。
 

2.3.2　聚四氟乙烯多孔膜

　　PTFE多孔膜為新型的空氣過濾材料。用該材料的空氣過濾器適合于吸收半導(dǎo)體工業(yè)所用的凈化室中空氣或其它氣體中的懸浮微粒且空氣及其它氣體壓力損耗較小。

1976年,R1W1Gore首先披露了商品名稱為Groce—TexR的PTFE多孔膜的制造過程。將粉末狀聚四氟乙烯和潤滑劑混合成糊,擠壓成片,在排出潤滑劑升高溫度后(低于結(jié)晶熔點(diǎn)),進(jìn)行單軸或雙軸拉伸,拉伸后的長度為原長度的50余倍。該膜的標(biāo)稱孔徑為0.02μm～10μm,厚25μm～76μm。1977年來,日本研究者先后發(fā)表了許多專利,如日本專利公開公報16619/1988。日本專利公開160.9/1988。日本專利公開17216/1981就多孔PTFE膜,增加孔隙率,減小孔徑,減少壓力損耗等作了許多研究。最近日本田丸真二制得了一種平均孔徑為0.2μm～0.5μm的膜,當(dāng)空氣以513cm/s流速通過時壓力損耗為10mm～100mmH2O柱,該多孔PTFE薄膜具有99:1到75:25的纖絲對接點(diǎn)的面積比,0.05μm～0.2μm的平均纖絲直徑和不大于2μm2的最大接點(diǎn)面積。其制備方法是用PTFE細(xì)粉(由DaikinF104)制備厚度為100μm的未燒結(jié),未延展的PTFE薄膜(該薄膜在日本專利公開152825/1984公開)。然后在爐中加熱并在339℃下保持50秒以獲得0.50燒結(jié)度的連續(xù)的半燒結(jié)膜。再在320℃環(huán)境溫度加熱15分鐘,以100%/秒的速率雙向同時或連續(xù)的延展薄膜。該設(shè)備由Iwamoto公司制造在膜的縱向上拉伸比為5～8,寬度方向拉伸比為15～25。總拉伸比為75～200,而制得PTFE多孔薄膜。