一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料及其製備方法
2023-06-01 23:12:56 5
一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料及其製備方法。它包括兩層結構，一層為膨體聚四氟乙烯膜，作為表面過濾功能層；另一層為透氣性耐高溫阻燃基材，作為支撐功能層，滿足覆膜濾料使用時所需力學性能。上述過濾層和支撐層通過膠黏劑霧化噴塗、壓合等工序製備得到覆膜濾料，所述膠黏劑為有機磷酸酯類阻燃劑和聚氨酯的混合物。本發明耐高溫、高阻燃性覆膜濾料的製備方法，室溫操作，工藝簡單，設備要求低，適用於工業化生產，該覆膜濾料在冶金、火力發電以及半導體、液晶等領域具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及覆膜濾料製備領域，具體涉及一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚四氟乙烯(PTFE)具有高化學穩定性、耐高低溫性、高阻燃性、低表面能等優異性能，其通過擠出、壓延、拉伸等工序製備得到的膨體PTFE膜具有優異的防水性和透氣性，屬於表面過濾，過濾效率高，易清灰，可重複使用，是一種理想的過濾材料。然而PTFE膜厚度一般很薄，其力學性能不能滿足實際使用要求，往往需要通過和支撐材料覆合後使用。目前，耐高溫、高阻燃性覆膜濾料領域選用最多的阻燃支撐材料是玻璃纖維、芳綸纖維等透氣性耐高溫阻燃材料，其與PTFE膜覆合工藝都會涉及到高溫處理工序。(專利號CN202136878)發明人將玻璃纖維基材浸潰PTFE乳液，然後與PTFE膜進行覆合，PTFE乳液滲入部分PTFE膜孔，通過燒結處理將PTFE膜粘接到玻璃纖維基材表面。(申請號CN201010544773.8)發明人通過向玻璃纖維基材表面噴淋含有引發劑的四氟乙烯乳液並與PTFE膜進行壓合，使四氟乙烯乳液滲入部分PTFE膜孔，採用熱壓方式引發四氟乙烯聚合實現PTFE膜與PTFE針刺氈基材覆合，引發溫度為150-300° C。上述覆膜製備工藝均涉及到高溫處理工序,設備性能要求高,工藝複雜,生產成本大大增加,不利於工業化推廣。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料及其製備方法。
[0004]耐高溫、高阻燃性覆膜濾料包括兩層結構，一層為膨體PTFE膜，作為表面過濾功能層；另一層為透氣性耐高溫阻燃基材，作為支撐功能層；過濾功能層和支撐功能層通過膠黏劑霧化噴塗、壓合工序製備得到耐高溫、高阻燃性覆膜濾料，所述膠黏劑為有機磷酸酯類阻燃劑和聚氨酯的混合物。
[0005]所述膨體PTFE膜的製備方法包括如下步驟:
1)混料制胚:將質量比為30%-40%的助劑油與PTFE粉料混合均勻，熟化後預壓成柱狀料胚；
2)基帶製備:將上述柱狀料胚放入擠出機，通過擠出、壓延和乾燥工序製備得到寬度為20-30cm,厚度為100-300 μ m的基帶；
3)拉伸成膜:上述基帶分兩步拉伸，第一步將基帶進行縱向拉伸，第二步將縱拉後的基帶進行橫向拉伸並進行燒結定型得到膨體PTFE膜，
所述的膨體PTFE膜呈現纖維互穿網絡結構，厚度為1-10μπι，平均孔徑為
0.30-2.00 μ m，平均孔徑由HY/T 039-1995微孔濾膜孔性能測量方法測得。
[0006]所述透氣性耐高溫阻燃基材選用玻璃纖維、聚醯亞胺纖維、芳綸纖維、碳纖維、金屬纖維或矽石纖維。[0007]所述有機磷酸酯類阻燃劑與聚氨酯按質量比為1:100-50:100。
[0008]耐高溫、高阻燃性覆膜濾料的製備方法包括以下步驟:
1)膠黏劑準備:有機磷酸酯類阻燃劑與聚氨酯進行充分混合，轉移到膠覆機儲膠罐並靜置脫泡後使用；
2)覆合工藝:將膨體PTFE膜和透氣性耐高溫阻燃基材裝入放卷裝置，設置噴膠量為6-15g/m2、覆合速度為8-18m/min，覆合壓力為0.05-1.0MPa，通過膠黏劑霧化噴塗、壓合工序將膨體PTFE膜和透氣性耐高溫阻燃基材粘接成一體，製備得到覆膜濾料；
3)後處理:將步驟2)得到的覆膜濾料常溫固化24-48h，進行性能測試，得到耐高溫、高阻燃性覆膜濾料。
[0009]本發明具有的有益效果是本發明工藝簡單，設備要求較低，生產成本低，具有良好的經濟效益和社會效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是耐高溫、高阻燃性覆膜濾料結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合具體實例對本發明作進一步說明。
[0012]耐高溫、高阻燃性覆膜濾料包括兩層結構，一層為膨體PTFE膜，作為表面過濾功能層；另一層為透氣性耐高溫阻燃基材，作為支撐功能層；過濾功能層和支撐功能層通過膠黏劑霧化噴塗、壓合工序製備得到耐高溫、高阻燃性覆膜濾料，所述膠黏劑為有機磷酸酯類阻燃劑和聚氨酯的混合物。
[0013]所述膨體PTFE膜的製備方法包括如下步驟:
1)混料制胚:將質量比為30%-40%的助劑油與PTFE粉料混合均勻，熟化後預壓成柱狀料胚；
2)基帶製備:將上述柱狀料胚放入擠出機，通過擠出、壓延和乾燥工序製備得到寬度為20-30cm,厚度為100-300 μ m的基帶；
3)拉伸成膜:上述基帶分兩步拉伸，第一步將基帶進行縱向拉伸，第二步將縱拉後的基帶進行橫向拉伸並進行燒結定型得到膨體PTFE膜，
所述的膨體PTFE膜呈現纖維互穿網絡結構，厚度為1-10μπι，平均孔徑為
0.30-2.00 μ m，平均孔徑由HY/T 039-1995微孔濾膜孔性能測量方法測得。
[0014]所述透氣性耐高溫阻燃基材選用玻璃纖維、聚醯亞胺纖維、芳綸纖維、碳纖維、金屬纖維或矽石纖維。
[0015]所述有機磷酸酯類阻燃劑與聚氨酯按質量比為1:100-50:100。
[0016]耐高溫、高阻燃性覆膜濾料的製備方法包括以下步驟:
1)膠黏劑準備:有機磷酸酯類阻燃劑與聚氨酯進行充分混合，轉移到膠覆機儲膠罐並靜置脫泡後使用；
2)覆合工藝:將膨體PTFE膜和透氣性耐高溫阻燃基材裝入放卷裝置，設置噴膠量為
6-15g/m2、覆合速度為8-18m/min，覆合壓力為0.05-1.0MPa，通過膠黏劑霧化噴塗、壓合工序將膨體PTFE膜和透氣性耐高溫阻燃基材粘接成一體，製備得到覆膜濾料； 3)後處理:將步驟2)得到的覆膜濾料常溫固化24-48h，進行性能測試，得到耐高溫、高阻燃性覆膜濾料。
[0017] 實施例1:
本實施例耐高溫、高阻燃性覆膜濾料的室溫製備方法，包括以下步驟:
(1)原料準備:低效率PTFE膜(平均孔徑為2.0Oum,阻力為60Pa，0.2-0.3um顆粒截留效率97%，阻力和效率數據(包括下面實施例)均由MPPS測試得到)，芳綸纖維基材，膠黏劑中阻燃劑與聚氨酯比例為10:100 ；
(2)覆合工藝:將上述PTFE膜、芳綸纖維基材裝入放卷裝置，設置噴膠量為6g/m2、覆合速度為8m/min，覆合壓力為0.1MPa，通過膠黏劑霧化噴塗、壓合等工序將PTFE膜和芳綸纖維基材粘接成一體，製備得到覆膜濾料。
【權利要求】
1.一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料，其特徵在於:所述耐高溫、高阻燃性覆膜濾料包括兩層結構，一層為膨體PTFE膜，作為表面過濾功能層；另一層為透氣性耐高溫阻燃基材，作為支撐功能層；過濾功能層和支撐功能層通過膠黏劑霧化噴塗、壓合工序製備得到耐高溫、高阻燃性覆膜濾料，所述膠黏劑為有機磷酸酯類阻燃劑和聚氨酯的混合物。
2.根據權利要求1所述一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料，其特徵在於:所述膨體PTFE膜的製備方法包括如下步驟: 1)混料制胚:將質量比為30%-40%的助劑油與PTFE粉料混合均勻，熟化後預壓成柱狀料胚； 2)基帶製備:將上述柱狀料胚放入擠出機，通過擠出、壓延和乾燥工序製備得到寬度為20-30cm,厚度為100-300 μ m的基帶； 3)拉伸成膜:上述基帶分兩步拉伸，第一步將基帶進行縱向拉伸，第二步將縱拉後的基帶進行橫向拉伸並進行燒結定型得到膨體PTFE膜， 所述的膨體PTFE膜呈現纖維互穿網絡結構，厚度為1-10μπι，平均孔徑為0.30-2.00 μ m，平均孔徑由HY/T 039-1995微孔濾膜孔性能測量方法測得。
3.根據權利要求1所述一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料，其特徵在於:所述透氣性耐高溫阻燃基材選用玻璃纖維、聚醯亞胺纖維、芳綸纖維、碳纖維、金屬纖維或矽石纖維。
4.根據專利要求I所述一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料，其特徵在於:所述有機磷酸酯類阻燃劑與聚氨酯按質量比為1:100-50:100。
5.一種耐高溫、高阻燃性覆膜濾料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: 1)膠黏劑準備:有機磷酸酯類阻燃劑與聚氨酯進行充分混合，轉移到膠覆機儲膠罐並靜置脫泡後使用； 2)覆合工藝:將膨體PTFE膜和透氣性耐高溫阻燃基材裝入放卷裝置，設置噴膠量為6-15g/m2、覆合速度為8-18m/min，覆合壓力為0.05-1.0MPa，通過膠黏劑霧化噴塗、壓合工序將膨體PTFE膜和透氣性耐高溫阻燃基材粘接成一體，製備得到覆膜濾料； 3)後處理:將步驟2)得到的覆膜濾料常溫固化24-48h，進行性能測試，得到耐高溫、高阻燃性覆膜濾料。
【文檔編號】B29C55/14GK103961937SQ201410183397
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】王平, 計根良, 刑力, 蔡海鋒, 張丕運 申請人:桐鄉市健民過濾材料有限公司