一種聚四氟乙烯多層複合膜及其防護材料的製備方法
2023-11-10 22:50:37 1
專利名稱：：一種聚四氟乙烯多層複合膜及其防護材料的製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種聚四氟乙烯多層複合膜及其防護材料的製備方法。
背景技術：
：在現有技術中，聚四氟乙烯微孔膜所製成的防護面料己有多項專利，儘管具有較好的防水透溼性能，但在洗滌過程中其防水等防護性能會大幅度下降，直接影響了使用效果。近年來，所發明的聚四氟乙烯複合膜儘管對此問題有所解決，但往往工藝複雜，成本較高，同時透溼量都有較大下降，影響了穿著舒適性。以前，生化防護服主要採用隔絕式，其原理是將受汙染空氣或毒劑液滴與人體皮膚空氣隔絕，以達到防毒的目的。採用的材料主要是丁基橡膠，該材料完全不透汽，皮膚上的汗液不能蒸發，嚴重影響人體散熱，導致部分士兵因中暑死亡。在炎熱的氣候條件下，這種服裝一般只能穿IO分鐘，身體強壯的也不能超過半小時。透汽式防護服是五十年代末期由美國率先研製，其採用氯胺浸漬的織物，裝備於非防化專業部隊，它克服了丁基膠防護服的缺點，透汽性和散熱性能較好，但存在以下弊端一是氯胺對毒劑的吸收具有選擇性；二是氯胺對皮膚有刺激作用；三是氯胺腐蝕織物，縮短了服裝使用壽命。透汽式防護服中大量採用活性碳顆粒或活性碳纖維，利用其強吸附性能達到生化防護的目的，但缺點是使用壽命短，再生困難。因此，西方發達國家近年研究的熱點是將選擇滲透性複合膜為主體材料研製透汽式防護材料。在此背景下，本發明人提供一種具有防護性能和透溼效果的聚四氟乙烯多層複合膜及其防護材料的製備方法，該防護材料適用於防水透溼、防風保暖、生化防護服裝、休閒服裝及鞋帽等領域。
發明內容本發明的目的在於提供一種聚四氟乙烯多層複合膜的製備方法，該方法將聚四氟乙烯脫脂基帶與熱塑性透溼薄膜在80300'C溫度下進行共同縱向拉伸，然後在5030(TC溫度下在擴幅機上進行橫向拉伸，再在20040(TC溫度下燒結定型，製備出多層複合膜。本發明提供的聚四氟乙烯多層複合膜的製備方法包括如下歩驟(1)將膨體聚四氟乙烯樹脂粉末、液體潤滑劑充分混合均勻，經放置後形成聚四氟乙烯混合料；其重量比例為膨體聚四氟乙烯樹脂粉末120份，液體潤滑劑0.2-0.6份；最好採用結晶度為98~99.9%、分子量為200萬~1000萬的膨體聚四氟乙烯樹脂粉末；所述液體潤滑劑為液體石蠟、石油醚或煤油。(2)將上述聚四氟乙烯混合料壓製成圓柱形毛坯，再將此毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然後將此棒狀物壓延成聚四氟乙烯基帶；(3)將上述聚四氟乙烯基帶在100300'C下縱向拉伸，加工成脫脂基帶；(4)將上述脫脂基帶與熱塑性透溼薄膜在8025(TC下縱向拉伸，加工成複合基帶。所述熱塑性透溼薄膜為透溼型聚乙烯、聚丙烯、聚酯或聚氨酯中的任意一種，其厚度10100微米，以透溼型為好。複合基帶為兩層複合基帶或兩層以上複合基帶，優選聚四氟乙烯-熱塑性透溼薄膜-聚四氟乙烯三層複合基帶。(5)將上述複合基帶在5030(TC下橫向拉伸，然後在200-400'C下燒結定型，燒結時間為10秒1分鐘，獲得聚四氟乙烯多層複合膜。優選的燒結溫度為200~380°C。本發明的另一目的在於提供一種含有上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料的製備方法，該方法是將上述方法製備的多層複合膜與機織布、針織布或非織造布通過粘合劑採用層壓方式製備成防護材料。該防護材料具有持久防水、防風、防生化、透溼等多種性能，適用於防水透溼、防風保暖、生化防護服裝、休閒服裝及鞋帽等領域。本發明提供的一種含有上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料的製備方法包括如下歩驟(1)將膨體聚四氟乙烯樹脂粉末、液體潤滑劑充分混合均勻，經放置後形成聚四氟乙烯混合料；其重量比例為膨體聚四氟乙烯樹脂粉末120份，液體潤滑劑0.20.6份；最好採用結晶度為9899.9%、分子量為200萬~1000萬的膨體聚四氟乙烯樹脂粉末；所述液體潤滑劑為液體石蠟、石油醚或煤油。(2)將上述聚四氟乙烯混合料壓製成圓柱形毛坯，再將此毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然後將此棒狀物壓延成聚四氟乙烯基帶；(3)將上述聚四氟乙烯基帶在100300。C下縱向拉伸，加工成脫脂基帶；(4)將上述脫脂基帶與熱塑性透溼薄膜在8025(TC下縱向拉伸，加工成複合基帶；所述熱塑性透溼薄膜為透溼型聚乙烯、聚丙烯、聚酯或聚氨酯中的任意一種，其厚度10-100微米，以透溼型為好。複合基帶為兩層複合基帶或兩層以上複合基帶，優選聚四氟乙烯-熱塑性透溼薄膜-聚四氟乙烯三層複合基帶。(5)將上述複合基帶在5030(TC下橫向拉伸，然後在200-40(TC下燒結定型，燒結時間為10秒~1分鐘，獲得聚四氟乙烯多層複合膜；優選的燒結溫度為200380°C。(6)將上述聚四氟乙烯多層複合膜與織物通過粘合劑採用層壓方式製備成具有多種防護透溼性能的防護材料。所述的織物為機織物、針織物或無紡布中的任意一種。所述的粘合劑為聚醯胺、有機矽、乙烯-醋酸乙酯、聚酯和/或聚氨酯。所述的層壓方式為撒粉、粉點、漿點、雙點、熔融膠點、裂紋薄膜、噴塗和/或刮塗中的一種或幾種方式的結合。按照GB/T12704-1991測試透汽量，FZ/T01004-1991測試耐水壓，按總後勤部衛生部WSB58-2003生物防護服通用規範測試空氣中微生物阻擋性能，按總後勤部衛生部WSB58-2003生物防護服通用規範測試液體中脊髓灰質炎病毒阻擋性能。所製備的防護材料透汽量可達3000-12000克/平方米*24小時，耐水壓50220千帕，空氣中微生物的過濾效率》99%，液體中脊髓灰質炎病毒等微生物的過濾效率>99%。經多次洗滌後性能基本不下降。本發明與現有技術相比具有如下的優點①本發明方法工藝簡單、成本低，不需要專門設備即可製備聚四氟乙烯多層複合膜。②應用本發明所述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜可廣泛用作透氣式生化防護材料，也可用於防風保暖、防水透溼材料以及休閒服裝等領域，具有顯著的經濟效益和社會效益。③應用這種聚四氟乙烯多層複合膜所製備的防護材料，具有防水、防風、防生化、保暖、透溼等多種功能，同時這些功能在洗滌過程中不會下降。具體實施例方式以下為本發明的具體實施例，所述的實施例是用於描述本發明，而不是限制本發明。製備聚四氟乙烯多層複合膜(1)將膨體聚四氟乙烯樹脂粉末1公斤、液體石蠟0.5公斤充分混合均勻，經放置後形成聚四氟乙烯混合料；(2)將上述聚四氟乙烯混合料壓製成圓柱形毛坯,將此毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然後將此棒狀物壓延成聚四氟乙烯基帶；(3)將上述聚四氟乙烯基帶在18(TC下縱向拉伸，加工成脫脂基帶；(4)將上述脫脂基帶/透溼聚氨酯薄膜/所述脫脂基帶三層在10(TC下縱向拉伸，加工成夾心複合基帶，所用透溼聚氨酯薄膜的厚度為12微米；(5)將上述夾心基帶在12(TC下橫向拉伸，然後在250。C下燒結定型，時間為40秒，獲得夾心式複合薄膜。實施例2、3、4、5和實施例6製備聚四氟乙烯多層複合薄膜的歩驟與實施例1相同，只是各歩的工藝參數和所用原料略有不同，見附表。附表:tableseeoriginaldocumentpage7製備含有上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料採用粉點法將聚酯粘合劑轉移到面料上，將實施例1所製備的複合薄膜與滌綸機織物一起通過壓輥，壓輥表面溫度17(TC，製備成透汽式防護材料。按照GB/T12704-1991、FZ/T01004-1991和WSB58-2003通用規範的方法對上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料進行檢測，其透汽量達7800克/平方米*24小時,耐水壓190千帕，空氣中微生物的過濾效率》99%,液體中脊髓灰質炎病毒等微生物的過濾效率》99%。經20次水洗後上述材料性能基本不下降。製備含有上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料採用漿點法將聚氨酯粘合劑轉移到面料上，將實施例2所製備的複合薄膜與滌綸機織物一起通過壓輥，壓輥表面溫度16(TC，製備成透汽式防護材料。按照GB/T12704-1991、FZ/T01004-1991和WSB58-2003通用規範的方法對上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料進行檢測，其透汽量達6000克/平方米*24小時，耐水壓200千帕，空氣中微生物的過濾效率》99%，液體中脊髓灰質炎病毒等微生物的過濾效率》99%。經20次水洗後上述材料性能基本不下降。製備含有上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料採用刮塗法將聚氨酯粘合劑轉移到面料上，將實施例3所製備的複合薄膜與滌綸機織物一起通過壓輥，壓輥表面溫度16(TC，製備成透汽式防護材料。按照GB/T12704-1991、FZ/T01004-1991和WSB58-2003通用規範的方法對上述方法製備的聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料進行檢測，其透汽量達5000克/平方米*24小時，耐水壓120千帕，空氣中微生物的過濾效率》99%，液體中脊髓灰質炎病毒等微生物的過濾效率》99%，經15次水洗後上述材料性能基本不下降。權利要求1、一種聚四氟乙烯多層複合膜的製備方法，其特徵在於該方法包括如下步驟1)將膨體聚四氟乙烯樹脂粉末1-20重量份、液體潤滑劑0.2-0.6重量份混合均勻，放置後形成聚四氟乙烯混合料；2)將上述聚四氟乙烯混合料壓製成圓柱形毛坯，將此毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然後將此棒狀物壓延成聚四氟乙烯基帶；3)將上述聚四氟乙烯基帶在100-300℃下縱向拉伸，加工成脫脂基帶；4)將上述脫脂基帶與熱塑性透溼薄膜在80～250℃下縱向拉伸，加工成複合基帶；5)將上述複合基帶在50～300℃下橫向拉伸，然後在200～400℃下燒結定型，燒結時間10秒～60秒，獲得複合薄膜。2、根據權利要求1所述的一種聚四氟乙烯多層複合膜的製備方法，其特徵在於所述的膨體聚四氟乙烯樹脂粉末的結晶度為98~99.9%、分子量為200萬~1000萬。3、根據權利要求1所述的一種聚四氟乙烯多層複合膜的製備方法，其特徵在於歩驟4)中所述的熱塑性透溼薄膜為聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜或聚氨酯薄膜，其厚度為10100微米。4、根據權利要求1所述的一種聚四氟乙烯多層複合膜的製備方法，其特徵在於所述的複合基帶為兩層複合基帶或兩層以上複合基帶。5、根據權利要求4所述的一種聚四氟乙烯多層複合膜的製備方法，其特徵在於所述的複合基帶為聚四氟乙烯-熱塑性透溼薄膜-聚四氟乙烯三層複合基帶。6、一種含有權利要求1所述聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料的製備方法，其特徵在於該方法包括如下歩驟1)將膨體聚四氟乙烯樹脂粉末1-20重量份、液體潤滑劑0.2-0.6重量份混合均勻，放置後形成聚四氟乙烯混合料；2)將上述聚四氟乙烯混合料壓製成圓柱形毛坯，將此毛坯通過推壓機擠出棒狀物，然後將此棒狀物壓延成聚四氟乙烯基帶；3)將上述聚四氟乙烯基帶在100-30(TC下縱向拉伸，加工成脫脂基帶；4)將上述脫脂基帶與熱塑性透溼薄膜在8025(TC下縱向拉伸，加工成複合基帶；5)將上述複合基帶在50300。C下橫向拉伸，然後在200400。C下燒結定型，燒結時間10秒60秒，獲得複合薄膜；6)將上述複合薄膜與織物通過粘合劑採用層壓方式製備成防護材料。7、根據權利要求6所述的一種含有權利要求1所述聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料的製備方法，其特徵在於所述的膨體聚四氟乙烯樹脂粉末的結晶度為98~99.9%、分子量為200萬1000萬。8、根據權利要求6所述的一種含有權利要求1所述聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料的製備方法，其特徵在於步驟4)中所述的熱塑性透溼薄膜為聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚酯薄膜或聚氨酯薄膜中的一種，其厚度為10~100微米。9、根據權利要求6所述的一種含有權利要求1所述聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料的製備方法，其特徵在於所述的複合基帶為兩層複合基帶或兩層以上複合基帶。10、根據權利要求9所述的一種含有權利要求1所述聚四氟乙烯多層複合膜的防護材料的製備方法，其特徵在於所述的複合基帶為聚四氟乙烯-熱塑性透溼薄膜-聚四氟乙烯三層複合基帶。全文摘要本發明涉及一種聚四氟乙烯多層複合膜及其防護材料的製備方法，該方法採用聚四氟乙烯基帶與熱塑性透溼薄膜在100～220℃的溫度下進行共同縱向拉伸，然後在50～300℃的溫度下，在擴幅機上進行橫向拉伸，最後在200～400℃的溫度下燒結定型，製備成複合薄膜，將所製備的複合薄膜與機織布、針織布或非織造布通過粘合劑採用層壓方式製備成防護材料。該材料透汽量達3000～12000克/平方米·24小時，耐水壓50～220千帕，空氣中微生物的過濾效率≥99％，液體中脊髓灰質炎病毒等微生物的過濾效率≥99％，多次洗滌後性能不下降。該材料可廣泛用作生化防護、防水透溼、防風保暖等材料。文檔編號B29C67/02GK101104314SQ20061014599公開日2008年1月16日申請日期2006年11月30日優先權日2006年11月30日發明者張建春,郝新敏,郭玉海申請人:中國人民解放軍總後勤部軍需裝備研究所