一種ptfe建筑膜結(jié)構(gòu)材料及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料及其生產(chǎn)方法，該成產(chǎn)方法是在超細(xì)玻璃纖維布(以下簡稱玻纖布)上涂覆PTFE樹脂而制得PTEE建筑結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法，玻纖布先通過浸漬槽涂覆PTFE(聚四氟乙烯)濃縮分散液，再經(jīng)過干燥、烘焙、燒結(jié)等工藝處理，將多余水分及溶劑散發(fā)掉，而使樹脂顆粒均勻地分布在玻纖布的兩面，且玻纖布需要重復(fù)以上浸漬程序多次，且控制每次浸漬的樹脂量，最后制得所需PTEE建筑膜結(jié)構(gòu)材料。本發(fā)明生產(chǎn)工藝成本低，易實(shí)現(xiàn)，填補(bǔ)國內(nèi)PTFE建筑膜材研究的空白。
【專利說明】一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膜材料的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種PTFE(聚四氟乙烯)建筑膜結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑膜材作為一個新興產(chǎn)業(yè)，有著強(qiáng)大的優(yōu)勢和廣闊的市場前景，以其輕巧美觀、透光節(jié)能、安全耐用、藝術(shù)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各項(xiàng)大型建筑工程中，如大型體育場館、商業(yè)公共設(shè)施、游樂園、展覽大廳、機(jī)場大廳、火車站等各種大型設(shè)施。建筑膜材被稱為是繼鋼鐵、水泥、木材和玻璃之后的第五種建筑材料，它不僅可應(yīng)用于原有建筑材料的應(yīng)用領(lǐng)域，而且在原有建筑材料應(yīng)用有困難的領(lǐng)域，如大跨度空間結(jié)構(gòu)上具有傳統(tǒng)建筑材料不可比擬的優(yōu)越性。
[0003]目前國內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)建筑大多應(yīng)用以高強(qiáng)滌綸織物為基布，表面涂覆PVC樹脂的PVC建筑膜材，但PVC建筑膜材在自潔性、耐老化性、防火性等方面的劣勢，使其壽命在15年以下，一般用于臨時性建筑。由于PVC膜材昂貴的維護(hù)及清潔費(fèi)用等，使性能優(yōu)異的PTFE建筑膜材逐漸被青睞，其采用以超細(xì)玻璃纖維織物為基布，表面涂覆PTFE樹脂，使PTFE膜材既能充分發(fā)揮玻璃纖維高強(qiáng)等力學(xué)性能方面的優(yōu)勢，又能發(fā)揮聚四氟乙烯耐老化、自潔性等物理特性的優(yōu)勢，尤其在自潔性、耐老化性方面表現(xiàn)出其優(yōu)越性。而我國建筑膜材的研究起步較晚，研究也較少。目前國內(nèi)在PVC膜材防污自潔、耐老化改性等方面的研究越來越多，而且國內(nèi)的PVC膜材的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到國際水平。但在PTFE膜材方面研究很少，部分學(xué)者研究國外PTFE膜材的力學(xué)性能及建模等方面，而對于PTFE膜材生產(chǎn)方面的研究幾乎沒有，國內(nèi)只有少數(shù)幾家公司嘗試相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，但國內(nèi)大型工程上未使用過國產(chǎn)的PTFE膜材。國內(nèi)在寬幅PTFE膜材方面幾乎進(jìn)展較小，做出的產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比也有一定的差距。
[0004]近年來國內(nèi)的膜材需求量較大，使用膜材的增長速度至少超過6%，但我國大型建筑上應(yīng)用的PTFE建筑膜材都是進(jìn)口的，工程成本很高。隨著我國膜材需求的日益增長，迫切需要開發(fā)出國產(chǎn)PTFE建筑膜材，以推動我國膜結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，降低國內(nèi)膜結(jié)構(gòu)建筑的造價。
[0005]由于技術(shù)封鎖的原因，國外關(guān)于的玻纖織物PTFE膜材的制作工藝的報道較少。有文獻(xiàn)提及PTFE膜材浸潰工藝制備的流程，大致為將基布浸入有樹脂槽中，用橡膠滾筒去掉多余的樹脂，使樹脂均勻涂敷在基布的兩面上，然后經(jīng)過烘干工藝散發(fā)掉水分及溶劑，在基布兩邊形成涂層，經(jīng)過烘干后再經(jīng)過燒結(jié)工藝最終形成產(chǎn)品。此文獻(xiàn)對于PTFE膜材的制備有一定的參考，但也并未給出詳細(xì)的工藝參數(shù)，不能使其工業(yè)生產(chǎn)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種PTEE建筑膜結(jié)構(gòu)材料及其生產(chǎn)方法，其主要針對目前國內(nèi)建筑膜材的研究現(xiàn)狀及良好的市場前景，研制制備PTFE膜材的工藝流程，并給出詳細(xì)的工藝參數(shù)，為開發(fā)出國產(chǎn)的以玻璃纖維織物為基布表面涂覆PTFE樹脂的建筑膜材打下基礎(chǔ)，填補(bǔ)國產(chǎn)PTFE建筑膜材研究的空白。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]本發(fā)明提出一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0009](I)取一定量的PTEE分散乳液和助劑，使PTFE的分散乳液中PTFE樹脂顆粒為35?40Wt%，然后攪拌均勻，取均勻溶液放入浸潰槽；
[0010](2)將玻纖基布固定在框上，使其平整，然后放入烘箱中在300?450°C進(jìn)行熱處理3?5分鐘，去除其表面的浸潤劑；
[0011](3)將經(jīng)過步驟(2)處理的玻纖基布浸入所述步驟(I)中的浸潰槽中，將浸潰PTEE樹脂的玻纖基布在軋車上浸軋一下，保證PTEE樹脂滲透到玻纖基布及其縫隙內(nèi)；
[0012](4)然后取出浸透的玻纖基布，依次進(jìn)行干燥、烘培、燒結(jié)、冷卻程序完成第一道浸潰，其中，干燥溫度及時間為100?150°C、80?90s，烘焙溫度及時間為280?290°C、50?60s，燒結(jié)溫度及時間為360?3900C >50?60s ；
[0013](5)再依次重復(fù)以上步驟(2)、(3)、(4)、(5)至少4次制得所需成品，但其中浸潰槽中的PTEE分散乳液和助劑中PTFE樹脂顆粒固含量為45?55wt%，干燥溫度及時間為100?150°C、80?90s，烘焙溫度及時間為280?290°C、50?60s，燒結(jié)溫度及時間為360 ?390。。、50 ?60s。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述PTEE分散乳液是平均粒徑為0.2?0.3 μ m的PTFE樹脂懸浮在水中形成的，膠體溶液粘度為0.015?0.020Pa.s，濃度60%左右，PH值為9?10。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述助劑為硅烷偶聯(lián)劑、增稠劑。
[0016]本發(fā)明還提出根據(jù)以上所述生產(chǎn)方法制得的一種PTEE建筑膜結(jié)構(gòu)材料。
[0017]由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明給出詳細(xì)的工藝參數(shù)，為開發(fā)出國產(chǎn)的以玻璃纖維織物為基布表面涂覆PTFE樹脂的建筑膜材打下基礎(chǔ)，填補(bǔ)了國產(chǎn)PTFE建材研究的空白，且本發(fā)明生產(chǎn)成本低、易操作，易產(chǎn)業(yè)化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0019]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明是以超細(xì)玻璃纖維機(jī)織平紋織物為基布，經(jīng)浸潰涂層工藝整理，表面涂覆PTFE樹脂而制成的PTFE建筑膜材的制取工藝，分別從生產(chǎn)原料及基布制取，熱處理基布，浸潰涂層的研究與膜材制取，力學(xué)性能測試等幾方面研究，得出膜材制備過程中較優(yōu)化的生產(chǎn)工藝參數(shù)及產(chǎn)品力學(xué)性能及其影響因素等。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明中PTFE建筑膜材采用浸潰涂層法，在超細(xì)玻璃纖維布(以下簡稱玻纖布)上涂覆PTFE樹脂加工而成的。玻纖布先通過浸潰槽涂覆PTFE濃縮分散液，再經(jīng)過干燥、烘焙、燒結(jié)等工藝處理，將多余水分及溶劑散發(fā)掉，而使樹脂顆粒均勻地分布在玻纖布的兩面。玻纖布需要多次浸潰，且每次浸潰的樹脂量要適當(dāng)控制，過多則在燒結(jié)后容易出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，過少則達(dá)不到產(chǎn)品的性能要求。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本發(fā)明的一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0024](I)取2000ml的PTEE分散乳液和IOml硅烷偶聯(lián)劑，使PTFE的分散乳液中PTFE樹脂顆粒為35wt%，然后攪拌均勻，取均勻溶液放入浸潰槽；
[0025](2)將玻纖基布固定在框上，使其平整，然后放入烘箱中在300°C進(jìn)行熱處理5分鐘，去除其表面的浸潤劑；
[0026](3)將經(jīng)過步驟(2)處理的玻纖基布浸入所述步驟(I)中的浸潰槽中，將浸潰PTEE樹脂的玻纖基布在軋車上浸軋一下，保證PTEE樹脂滲透到玻纖基布及其縫隙內(nèi)；
[0027](4)然后取出浸透的玻纖基布，依次進(jìn)行干燥、烘培、燒結(jié)、冷卻程序完成第一道浸潰，其中，干燥溫度及時間為150°C、90s，烘焙溫度及時間為280°C、60s，燒結(jié)溫度及時間為3600C >60s ；
[0028](5)再依次重復(fù)以上步驟(2)、(3)、⑷、(5)4次最終制得所需成品，但其中浸潰槽中的PTEE分散乳液和助劑中PTFE樹脂顆粒固含量為45wt %，干燥溫度及時間為150°C、90s，烘焙溫度及時間為280°C、60s，燒結(jié)溫度及時間為390°C、60s。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本發(fā)明的一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0031]((I)取2000ml的PTEE分散乳液和IOml硅烷偶聯(lián)劑，使PTFE的分散乳液中PTFE樹脂顆粒為40wt%，然后攪拌均勻，取均勻溶液放入浸潰槽；
[0032](2)將玻纖基布固定在框上，使其平整，然后放入烘箱中在450°C進(jìn)行熱處理3分鐘，去除其表面的浸潤劑；
[0033](3)將經(jīng)過步驟(2)處理的玻纖基布浸入所述步驟(I)中的浸潰槽中，將浸潰PTEE樹脂的玻纖基布在軋車上浸軋一下，保證PTEE樹脂滲透到玻纖基布及其縫隙內(nèi)；
[0034](4)然后取出浸透的玻纖基布，依次進(jìn)行干燥、烘培、燒結(jié)、冷卻程序完成第一道浸潰，其中，干燥溫度及時間為100°C、90s，烘焙溫度及時間為290°C、50s，燒結(jié)溫度及時間為3900C >50s ；
[0035](5)再依次重復(fù)以上步驟(2)、(3)、⑷、(5)6次最終制得所需成品，但其中浸潰槽中的PTEE分散乳液和助劑中PTFE樹脂顆粒固含量為45?55wt %，干燥溫度及時間為100?150°C、80?90s，烘焙溫度及時間為280?290°C、50?60s，燒結(jié)溫度及時間為360 ?390。。、50 ?60s。
[0036]實(shí)施例3
[0037]本發(fā)明的一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0038](I)取2000ml的PTEE分散乳液和IOml增稠劑，使PTFE的分散乳液中PTFE樹脂顆粒為38wt%，然后攪拌均勻，取均勻溶液放入浸潰槽；
[0039](2)將玻纖基布固定在框上，使其平整，然后放入烘箱中在400°C進(jìn)行熱處理5分鐘，去除其表面的浸潤劑；
[0040](3)將經(jīng)過步驟(2)處理的玻纖基布浸入所述步驟(I)中的浸潰槽中，將浸潰PTEE樹脂的玻纖基布在軋車上浸軋一下，保證PTEE樹脂滲透到玻纖基布及其縫隙內(nèi)；
[0041](4)然后取出浸透的玻纖基布，依次進(jìn)行干燥、烘培、燒結(jié)、冷卻程序完成第一道浸潰，其中，干燥溫度及時間為120°C、90s，烘焙溫度及時間為290°C、60s，燒結(jié)溫度及時間為3800C >60s ；
[0042](5)再依次重復(fù)以上步驟(2)、(3)、⑷、(5) 10次最終制得所需成品，但其中浸潰槽中的PTEE分散乳液和助劑中PTFE樹脂顆粒固含量為50wt%，干燥溫度及時間為120°C、90s，烘焙溫度及時間為280°C、60s，燒結(jié)溫度及時間為380°C、60s。
[0043]實(shí)施例4
[0044]本發(fā)明的一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0045](I)取2000ml的PTEE分散乳液和1ml增稠劑，使PTFE的分散乳液中PTFE樹脂顆粒為35?40Wt%，然后攪拌均勻，取均勻溶液放入浸潰槽；
[0046](2)將玻纖基布固定在框上，使其平整，然后放入烘箱中在350°C進(jìn)行熱處理5分鐘，去除其表面的浸潤劑；
[0047](3)將經(jīng)過步驟(2)處理的玻纖基布浸入所述步驟(I)中的浸潰槽中，將浸潰PTEE樹脂的玻纖基布在軋車上浸軋一下，保證PTEE樹脂滲透到玻纖基布及其縫隙內(nèi)；
[0048](4)然后取出浸透的玻纖基布，依次進(jìn)行干燥、烘培、燒結(jié)、冷卻程序完成第一道浸潰，其中，干燥溫度及時間為150°C、80s，烘焙溫度及時間為280°C、60s，燒結(jié)溫度及時間為3600C >60s ；
[0049](5)再依次重復(fù)以上步驟(2)、(3)、(4)、(5) 12次最終制得所需成品，但其中浸潰槽中的PTEE分散乳液和助劑中PTFE樹脂顆粒固含量為45?55wt%，干燥溫度及時間為100?150°C、80?90s，烘焙溫度及時間為280?290°C、50?60s，燒結(jié)溫度及時間為360 ?390。。、50 ?60s。
[0050]以上實(shí)施例中，所述PTEE分散乳液是平均粒徑為0.2?0.3 μ m的PTFE樹脂懸浮在水中形成的，膠體溶液粘度為0.015?0.020Pa.s，濃度60%左右，PH值為9?10。
[0051]但是，上述的【具體實(shí)施方式】只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種PTFE建筑膜結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取一定量的PTEE分散乳液和助劑，使PTFE的分散乳液中PTFE樹脂顆粒為35?40wt%，然后攪拌均勻，取均勻溶液放入浸潰槽； (2)將玻纖基布固定在框上，使其平整，然后放入烘箱中在300?450°C進(jìn)行熱處理3?5分鐘，去除其表面的浸潤劑； (3)將經(jīng)過步驟(2)處理的玻纖基布浸入所述步驟(I)中的浸潰槽中，將浸潰PTEE樹脂的玻纖基布在軋車上浸軋一下，保證PTEE樹脂滲透到玻纖基布及其縫隙內(nèi)； (4)然后取出浸透的玻纖基布，依次進(jìn)行干燥、烘培、燒結(jié)、冷卻程序完成第一道浸潰，其中，干燥溫度及時間為100?150°C、80?90s，烘焙溫度及時間為280?290°C、50?60s，燒結(jié)溫度及時間為360?3900C >50?60s ； (5)再依次重復(fù)以上步驟(2)、(3)、(4)、(5)至少4次最終制得所需成品，但其中浸潰槽中的PTEE分散乳液和助劑中PTFE樹脂顆粒固含量為45?55wt %，干燥溫度及時間為100?150°C、80?90s，烘焙溫度及時間為280?290°C、50?60s，燒結(jié)溫度及時間為360 ?390°C、50 ?60s。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述PTEE分散乳液是平均粒徑為0.2?0.3 μ m的PTFE樹脂懸浮在水中形成的，膠體溶液粘度為0.015?0.020Pa *s，濃度60%左右，PH值為9?10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述助劑為硅烷偶聯(lián)劑、增稠劑。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述生產(chǎn)方法制得的一種PTEE建筑膜結(jié)構(gòu)材料。
【文檔編號】B29C70/40GK104029400SQ201410240092
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】陳南梁, 蔣金華, 張晨曙, 胡淳, 傅婷, 唐渝思, 黃家潤, 朱聰聰, 王成 申請人:東華大學(xué)