专利名称：一种聚四氟乙烯微孔材料的防油改性方法
技术领域：
本发明涉及聚四氟乙烯微孔材料的改性方法，具体涉及一种聚四氟乙烯微孔材料的防油改性方法。
背景技术：
随着世界工业的快速发展，环境污染日益加剧。面对环境污染的全球化，各国政府陆续出台相关法律政策，旨在解决环境污染问题。我国政府更是将污水处理、海水淡化等作为“十二五”期间的重点扶持项目。鉴于此，水处理技术，尤其是膜法水处理技术广泛发展。膜法水处理的关键在于分离膜材料，传统高分子材料，如聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯等制得的分离膜耐温、耐化学性较差，寿命短。聚四氟乙烯材料具有耐高温、耐酸碱等特点，且采用不同设备和工艺加工得到的平板状、中空纤维状、管状聚四氟乙烯微 孔材料孔隙率发达、孔径易控制，已被广泛用作空气过滤材料、水过滤材料等。然而，聚四氟乙烯微孔材料在应用过程中易吸附油脂、蛋白质等有机物，导致过滤阻力升高、通量下降和膜寿命缩短。专利号200910098020. 6公开了一种防油污的聚四氟乙烯微孔薄膜及其加工方法将聚四氟乙烯树脂和有机硅油共混，通过压坯、压延、拉伸、定型等工序制备防油污聚四氟乙烯微孔薄膜。此外，也可以通过水分散型含氟分散浓缩液改性聚四氟乙烯微孔材料，达到防油效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚四氟乙烯微孔材料的防油改性方法，该方法是将水分散型含氟分散浓缩液和聚四氟乙烯树脂粉末共混改性聚四氟乙烯微孔材料。聚四氟乙烯微孔材料定型过程中，水分散型含氟分散浓缩液在瞬间高温作用下熔融并转移至聚四氟乙烯微孔材料表面及节点上，从而实现对聚四氟乙烯微孔材料的防油改性。本发明采用的技术方案是
(1)聚四氟乙烯混合物料的制备将水分散型含氟分散浓缩液和无水酒精按质量比I:O. 5^0. 8混和形成含氟分散浓缩液溶液；将聚四氟乙烯树脂粉末和航空煤油按质量比I :O. 2 O. 28混和形成混合树脂；将含氟分散浓缩液溶液和混合树脂按质量比O. Γο. 3 :1共混形成混合物料；将混合物料在2(T40°C下静置96 144小时，然后在4(T80°C下静置1(Γ 6小时，使聚四氟乙烯树脂粉末、航空煤油、水分散型含氟分散浓缩液和无水酒精充分混和，形成聚四氟乙烯混合物料；
(2)聚四氟乙烯微孔材料的制备将所述的聚四氟乙烯混合物料，在3(T40°C下，在压坯机上形成圆柱形毛坯；圆柱形毛坯在4(T60°C下，在推压机上形成棒状物；棒状物在4(T60°C下，在压延机上形成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带在17(T200°C烘箱中纵向拉伸2飞倍，形成平板状聚四氟乙烯微孔材料；或将所述的聚四氟乙烯混合物料在3(T40°C下，在喷丝机上形成中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料；或将所述聚四氟乙烯混合物料在3(T40°C下，在管材挤出机上形成管状聚四氟乙烯微孔材料；
(3)聚四氟乙烯微孔材料的定型将所述的平板状聚四氟乙烯微孔材料、中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料和管状聚四氟乙烯微孔材料，在烘箱中31(T330°C下定型2飞秒，制得三种具有防油性能的聚四氟乙烯微孔材料。所述步骤(I)中，水分散型含氟分散浓缩液的有效成分为聚四氟乙烯。所述步骤(I)中，聚四氟乙烯树脂粉末的结晶度为98、9.9%，分子量为2 X IO6 I X 107。本发明具有的有益效果是
(I)本发明主要控制聚四氟乙烯微孔材料的定型过程，从而控制水分散型含氟分散浓缩液能瞬间熔融并转移至聚四氟乙烯微孔材料表面，籍水分散型含氟分散浓缩液的防油 性，实现聚四氟乙烯微孔材料的防油特性。(2)本发明采用水分散型含氟分散浓缩液，最大程度保证材料原有的物性。(3)改性后的聚四氟乙烯微孔材料可用于油水分离、海水淡化行业。
具体实施例方式下面是本发明的实施例。实施例I :
(1)将水分散型含氟分散浓缩液大金polyflonD210、D610、Neoflon ND-IlO混和，将混合物和酒精按质量比I :0. 5混和得到水分散型含氟分散浓缩液溶液；将大金F106聚四氟乙烯树脂粉末和航空煤油按质量比I :0. 2混和形成混合树脂；将上述的含氟分散浓缩液溶液和混合树脂按质量比O. I :1共混形成混合物料；混合物料置于20°C烘箱中，静置96小时，然后在40°C下静置10小时，形成聚四氟乙烯混合物料；
(2)将聚四氟乙烯混合物料在30°C下，在压坯机上形成圆柱形毛坯；圆柱形毛坯在40°C下，在推压机上形成棒状物；圆柱形毛坯和棒状物尺寸由加工模具确定；棒状物在40°C下，在压延机上形成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带在170°C烘箱中纵向拉伸2倍，形成平板状聚四氟乙烯微孔材料；将所述的聚四氟乙烯混合物料在30°C下，在喷丝机上形成中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料；将所述聚四氟乙烯混合物料在30°C下，在管材挤出机上形成管状聚四氟乙烯微孔材料；
(3)将所述的平板状、中空纤维状和管状聚四氟乙烯微孔材料，在310°C下定型6秒，制得具有防油性能的聚四氟乙烯微孔材料。实施例2:
(1)将水分散型含氟分散浓缩液杜邦TefloneTE3875、TE3864和TE7224混和，将混合物和酒精按质量比I :0. 8混和得到水分散型含氟分散浓缩液溶液；将大金F201聚四氟乙烯树脂粉末和航空煤油按质量比I :0. 28混和形成混合树脂；将上述的含氟分散浓缩液溶液和混合树脂按质量比O. 3 1共混形成混合物料；混合物料置于40°C烘箱中，静置144小时，然后在80°C下静置16小时，形成聚四氟乙烯混合物料；
(2)将聚四氟乙烯混合物料在40°C下，在压坯机上形成圆柱形毛坯；圆柱形毛坯在60°C下，在推压机上形成棒状物；棒状物在60°C下，在压延机上形成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带在200°C烘箱中纵向拉伸6倍，形成平板状聚四氟乙烯微孔材料；将所述的聚四氟乙烯混合物料在40°C下，在喷丝机上形成中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料；将所述聚四氟乙烯混合物料在40°C下，在管材挤出机上形成管状聚四氟乙烯微孔材料；
(3)将所述的平板状、中空纤维状和管状聚四氟乙烯微孔材料，在330°C下定型2秒，制得具有防油性能的聚四氟乙烯微孔材料。实施例3:
(1)将水分散型含氟分散浓缩液FR301B、FR302、FR503、FJC-R0610和FJC-R0620混和，将混合物和酒精按质量比I :0. 7混和得到水分散型含氟分散浓缩液溶液；将DF205聚四氟乙烯树脂粉末和航空煤油按质量比I :0. 24混和形成混合树脂；将上述的含氟分散浓缩液溶液和混合树脂按质量比O. 2 1共混形成混合物料；混合物料置于30°C烘箱中，静置120小时，然后在60°C下静置13小时，形成聚四氟乙烯混合物料； (2)将聚四氟乙烯混合物料在35°C下，在压坯机上形成圆柱形毛坯；圆柱形毛坯在50°C下，在推压机上形成棒状物；棒状物在50°C下，在压延机上形成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带在185°C烘箱中纵向拉伸4倍，形成平板状聚四氟乙烯微孔材料；将所述的聚四氟乙烯混合物料在35°C下，在喷丝机上形成中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料；将所述聚四氟乙烯混合物料在35°C下，在管材挤出机上形成管状聚四氟乙烯微孔材料；
(3)将所述的平板状、中空纤维状和管状聚四氟乙烯微孔材料，在320°C下定型4秒，制得具有防油性能的聚四氟乙烯微孔材料。实施例4:
Cl)将水分散型含氟分散浓缩液晨光SFN、大金polyflon D210和D610混和，将混合物和酒精按质量比I :0. 6混和得到水分散型含氟分散浓缩液溶液；将东岳DF203聚四氟乙烯树脂粉末和航空煤油按质量比I :0. 25混和形成混合树脂；将上述的含氟分散浓缩液溶液和混合树脂按质量比O. 15 :1共混形成混合物料；混合物料置于28°C烘箱中，静置119小时，然后在70°C下静置15小时，形成聚四氟乙烯混合物料；
(2)将聚四氟乙烯混合物料在38°C下，在压坯机上形成圆柱形毛坯；圆柱形毛坯在45°C下，在推压机上形成棒状物；棒状物在51°C下，在压延机上形成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带在180°C烘箱中纵向拉伸3倍，形成平板状聚四氟乙烯微孔材料；将所述的聚四氟乙烯混合物料在38°C下，在喷丝机上形成中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料；将所述聚四氟乙烯混合物料在33°C下，在管材挤出机上形成管状聚四氟乙烯微孔材料；
(3)将所述的平板状、中空纤维状和管状聚四氟乙烯微孔材料，在325°C下定型3秒，制得具有防油性能的聚四氟乙烯微孔材料。所述的水分散型含氟分散浓缩液的有效成分为聚四氟乙烯，采用市售品种，如大金 polyflon D210 或 D610，大金 NeofIon ND-110，杜邦 Teflon TE 3875、TE3864 或 TE7224，晨光SFN聚四氟乙烯浓缩分散液，上海三爱富FR301B、FR302或FR503，浙江巨化股份有限公司氟聚厂FJC-R0610或FJC-R0620中的任何一种或几种的混合物。所述的聚四氟乙烯树脂粉末的结晶度为98、9.9%，分子量为2\106 1父107，采用市售品种，如大金F106、F104或F201，山东东岳DF201、DF205或DF203等的任何一种。
权利要求
1.一种聚四氟乙烯微孔材料的防油改性方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)聚四氟乙烯混合物料的制备将水分散型含氟分散浓缩液和无水酒精按质量比I:O.5^0. 8混和形成含氟分散浓缩液溶液；将聚四氟乙烯树脂粉末和航空煤油按质量比I :O.2 O. 28混和形成混合树脂；将含氟分散浓缩液溶液和混合树脂按质量比O. Γο. 3 :1共混形成混合物料；将混合物料在2(T40°C下静置96 144小时，然后在4(T80°C下静置1(Γ 6小时，使聚四氟乙烯树脂粉末、航空煤油、水分散型含氟分散浓缩液和无水酒精充分混和，形成聚四氟乙烯混合物料； (2)聚四氟乙烯微孔材料的制备将所述的聚四氟乙烯混合物料，在3(T40°C下，在压坯机上形成圆柱形毛坯；圆柱形毛坯在4(T60°C下，在推压机上形成棒状物；棒状物在4(T60°C下，在压延机上形成聚四氟乙烯基带；聚四氟乙烯基带在17(T200°C烘箱中纵向拉伸2飞倍，形成平板状聚四氟乙烯微孔材料；或将所述的聚四氟乙烯混合物料在3(T40°C下，在喷丝机上形成中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料；或将所述聚四氟乙烯混合物料在3(T40°C下，在管材挤出机上形成管状聚四氟乙烯微孔材料； (3)聚四氟乙烯微孔材料的定型将所述的平板状聚四氟乙烯微孔材料、中空纤维状聚四氟乙烯微孔材料和管状聚四氟乙烯微孔材料，在烘箱中31(T330°C下定型2飞秒，制得三种具有防油性能的聚四氟乙烯微孔材料。
2.根据权利要求I所述的一种聚四氟乙烯微孔材料的防油改性方法，其特征在于所述步骤(I)中，水分散型含氟分散浓缩液的有效成分为聚四氟乙烯。
3.根据权利要求I所述的一种聚四氟乙烯微孔材料的防油改性方法，其特征在于所述步骤(I)中，聚四氟乙烯树脂粉末的结晶度为98、9.9%，分子量为2\106 1父107。
全文摘要
本发明公开了一种聚四氟乙烯微孔材料的防油改性方法。本发明是将聚四氟乙烯树脂粉末、水分散型含氟分散浓缩液、无水酒精和航空煤油共混，经过挤出、压延、纵向拉伸、热定型等工序制备聚四氟乙烯微孔材料。热定型过程中含氟分散浓缩液在瞬间高温作用下熔融并转移至微孔材料表面及节点上，赋予聚四氟乙烯微孔材料良好的防油性能；采用水分散型含氟分散浓缩液，最大程度保证材料原有的物性；改性后的聚四氟乙烯微孔材料可用于油水分离、海水淡化行业。
文档编号B01D71/36GK102886208SQ20121040348
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者王峰, 郭玉海, 朱海霖, 唐红艳, 陈建勇, 张华鹏 申请人:浙江理工大学