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可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜的改性技术

    可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜的改性方法主要分为表面改性和填充改性两种。其中表面改性方法研究较多, 主要集中在表面复合改性、化学表面处理改性、辐射接枝改性、等离子体处理改性、离子束注入改性、准分子激光处理改性等。这些可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜的表面改性方法在拓展多孔膜应用范围的同时, 会不同程度地破坏膜表面的原有结构, 使微孔膜特有的表面特性减弱, 甚至是丧失。另外, 表面改性研究领域相对有限, 大多集中在亲水改性方面, 对其他应用领域的改性如抗静电、催化、抗菌等研究较少。然而, 填充改性则是一种简单易行的方法, 既可保持其优点, 又可利用复合效应, 克服纯可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜的缺陷, 功能拓展范围广泛, 利于提高其综合性能。
    可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜填充改性方法则主要有两种:一是干法混合, 即先将填料加入助挤剂中混合, 再将该混合液加入到分散树脂中均匀混合或直接将填料、助挤剂及可溶性聚四氟乙烯之后再将树脂和填料共凝聚或将填料和树脂同时分散在水或其他溶剂中充分混合, 之后将其分散树脂混合成胚料。二是湿法混合, 将填料加入到分散聚合可溶性聚四氟乙烯的乳液中充分混合, 凝聚干燥。
    填充改性方法中, 填料的选取决定着填充可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜的加工工艺及性能。当然, 填充材料的选择也有着一定的基本原则。一般的, 所选填料在高温330~400℃烧结时能够稳定存在且自身不会集簇;不会与可溶性聚四氟乙烯或其他添加剂相互反应;不易吸潮、团结;材料粒度较小、均匀。具体的, 材料粒度选取的不同, 所得多孔膜的结构及对其性能的影响不同。像金属、金属氧化物及硫化物等无机物颗粒填充物粒径必须足够小, 理论上应至少小于拉伸多孔膜的最终厚度, 最好是纳米级。因为可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜的结点间距离及纤维直径只有0.01~10μm, 填料粒径较大会影响微纤及孔的形成。当填料粒径为纳米级时, 填料颗粒可以只是膜结构的组成部分, 并未填充到孔隙当中, 此时就不会改变未填充可溶性聚四氟乙烯拉伸多孔膜的结构性质, 就能使多孔膜更有效地功能化;当填料粒径适当大些时, 就会有部分填料被填充到膜的孔隙当中, 此时填料填充含量要相对较高才能达到所需的效果。并且, 相对的多孔膜的结构会遭到一定的破坏。此外, 填料完全填充到多孔膜的孔隙, 这种情况需要特殊的操作工艺, 如纳米颗粒的原位浸渍填充。

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