ePTFE膜材料成型介紹

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陳洪福

2020-12-01

2020年隨著智能穿戴產(chǎn)品需求性能的逐漸清晰，產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)功能性防護(hù)材料的選擇日漸成熟；為實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)質(zhì)的透氣性、透聲性、防水性、防塵性、抗酸堿、疏油等功能，結(jié)合終端市場(chǎng)反饋，選擇了具有代表性的材料--聚四氟乙烯（PTFE）材質(zhì)薄膜。

聚四氟乙烯（PTFE）CAS No.：9002-84-0為高分子化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力，形態(tài)為白色粉末。

聚四氟乙烯相對(duì)分子質(zhì)量較大，低的為數(shù)十萬(wàn)，高的達(dá)一千萬(wàn)以上聚四氟乙烯。一般結(jié)晶度為90～95%，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF₂單元按鋸齒形狀排列，由于氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF₂單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個(gè)螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí)，形成13/6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。

氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí)，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時(shí)的失重速率（%）每小時(shí)分別為1×10^-4．4×10^-3和9×10^-2。可見，聚四氟乙烯可在 260℃長(zhǎng)期使用。聚四氟乙烯(F4，PTFE)具有一系列優(yōu)良的使用性能：耐高溫—長(zhǎng)期使用溫度200~260度，耐低溫—在-100度時(shí)仍柔軟；耐腐蝕—能耐水和一切有機(jī)溶劑；高潤(rùn)滑—具有塑料中較小的摩擦系數(shù)（0.04）；不粘性—具有固體材料中較小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)；無(wú)毒害—具有生理惰性；優(yōu)異的電氣絕緣材料，0.1毫米厚度就能阻擋1500V的高壓。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。

日津科技股份有限公司通過基礎(chǔ)原料研究建立專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)內(nèi)（985/211）大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)共同立項(xiàng)開發(fā)膜材，膜材選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂經(jīng)柱塞擠壓、壓延、雙向拉伸、固化等工藝成型，形體結(jié)構(gòu)為膨體多孔透氣防水薄膜。日津聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用音頻測(cè)試系統(tǒng)對(duì)膜材料進(jìn)行總諧波、高次諧波、聲阻、頻響、信噪比等檢測(cè)，通過孔徑分析儀數(shù)據(jù)、電鏡影像等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析改善膜材微孔成型結(jié)構(gòu)、微孔孔徑大小、膜材料機(jī)理強(qiáng)度，來(lái)保障終端智能電子產(chǎn)品的應(yīng)用需求（如：①通用型防水透氣膜材料、②淺水音頻膜材料、③深水音頻膜材料、④SPKBOX阻尼膜材料。）