一种高透光低雾度的乙烯-四氟乙烯共聚物膜及其制备方法

1.本发明涉及乙烯-四氟乙烯共聚物膜，具体是指一种高透光低雾度的乙烯
‑ꢀ
四氟乙烯共聚物膜及其制备方法。


背景技术：

2.乙烯-四氟乙烯共聚物(etfe)是一种氟塑料，它在保持了ptfe良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，耐辐射和机械性能有很大程度的改善，拉伸强度可达到50mpa，接近聚四氟乙烯的2倍。etfe膜材料是无织物基材的透明膜材料，其延伸率可达420％～440％。etfe膜材料的透光光谱与玻璃相近(俗称为软玻璃)。其性能优异，具有良好的化学稳定性能与防腐蚀性能，耐候性能极佳。质量轻，只有同等大小玻璃的1％；韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400％；耐候性和耐化学腐蚀性强，熔融温度高达200℃；具有良好的声学性能。自清洁功能使表面不易沾污，且雨水冲刷即可带走沾污的少量污物，清洁周期大约为5年。
3.etfe薄膜在新能源、半导体电子、薄膜建筑、电子电气、航天航空等领域有广泛的用途。尤其是开发透光低雾度etfe膜更是市场亟待解决的技术问题。本发明人在研究中发现，制备高透光低雾度etfe膜的关键工艺在于原料的加热温度，防止催化剂残留引起二次聚合和局部温度过高爆聚甚至碳化。基于此研究，本技术提出本技术的创新方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种高透光低雾度的乙烯-四氟乙烯共聚物膜及其制备方法。
5.为实现上述目的，本发明的第一个方面是提供一种高透光低雾度的乙烯-四氟乙烯共聚物膜的制备方法，其技术方案是一种高透光低雾度的乙烯-四氟乙烯共聚物膜的制备方法，其特征在于：其通过流延膜挤出工艺进行制备，其工艺控制参数为：挤出机的挤出速率6hz，挤出机的料筒的温度为250-330℃，成型辊运行速度4-7m/min，牵引运行速度4-10m/min，拉伸比：10-35；平衡比： 1.05-1.10，电磁成型辊表面采用镀硬铬、特氟龙、陶瓷或硅橡胶设置，电磁成型辊的辊筒表面硬度：hrc》＝62；电磁成型辊直径265-290mm
×
600-800mm；电磁成型辊温度为80-150℃。
6.本发明的公开一种如所述制备方法所制备的高透光低雾度的乙烯-四氟乙烯共聚物膜。
7.本发明人改进的工艺能够让原料达到熔融温度，而采用电磁成型辊进行冷却成型能防止温度过高导致爆聚，在保障抗拉强度的同时，etfe膜产品的透光度较好，雾度较低，有利于产品的应用。
8.具体请参阅本发明的实施例和实验数据。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
10.图1是实施例1的xrd图；
11.图2是实施例2的xrd图；
12.图3实施例1的透明度和雾度图；
13.图4实施例2的透明度和雾度图；
14.图5实施例3的透明度和雾度图；
15.图6实施例4的透明度和雾度图；
16.图7本发明的流延膜挤出工艺的设备原理图。
具体实施方式
17.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
18.如图6所示etfe薄膜的挤压流延成型装置，包括下料系统1，下料系统上方安装物料烘干机，下料系统的输出端连接挤出机2，所述的挤出机2设置加热系统，该加热系统将挤出机的料段分成四个温度区；挤出机出口连接滤网3，滤网连接模头4，模头出料口为模口5，模口处连接有用于挤压成膜的压轴6，压轴的后端设置有至少四道电磁成型辊7，电磁成型辊7的后端连接有用于实时检测薄膜不同位点的厚度的在线测厚仪9，在线测厚仪9后方是支撑架10，支撑架10连接展平辊11，薄膜先通过支撑架10再经过展平辊11，导辊12及分切处对薄膜进行分切，牵引辊13将膜导向张力辊14，薄膜再通过展平辊15进行展平，通过除静电仪16进行除静电，相连接的摩擦辊17与收卷辊18进行产品最终的收卷。
19.流延法etfe薄膜制备是一种经物料混合、蒸发、干燥、切割等工艺之后可以得到所需成品的薄膜制备技术。下面提供具体的制备实施例。
20.实施例1
21.工艺条件：膜口加工温度为280℃，循环油温度280℃，挤出速率6hz，牵引运行速度5m/min。螺杆直径25；拉伸比：15；平衡比：1.05；
22.电磁成型辊表面采用特殊材质镀硬铬，辊筒表面硬度：hrc》＝62；辊筒可水平，垂直移动；直径290mm
×
700mm；电机功率：1.5kw；电磁成型辊温度为 100℃。1#电磁成型辊运行速度4.00m/min，2#电磁成型辊运行速度4.32m/min， 3#电磁成型辊运行速度4.12m/min，4#电磁成型辊运行速度4.12m/min，牵引运行速度5.20m/min。电磁成型辊筒不同摆放位置，温度为100℃，辊筒表面均使用镀硬铬，辊筒表面硬度：hrc》＝62，提高薄膜质量，电机功率：1.5kw。电磁成型辊1#：直径φ290mm
×
宽度600mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊2#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊3#：直径φ290mm
×
宽度800mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊4#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动。
23.该etfe薄膜产品厚度为45μm，宽度为500mm，表面光亮，无褶皱，无异杂点。性能如表1所示。
24.实施例2
25.工艺条件：膜口加工温度为290℃，循环油温度290℃，挤出速率6hz，牵引运行速度7.80m/min。螺杆直径25；拉伸比：15；平衡比：1.05；
26.电磁成型辊表面采用特殊材质镀硬铬，辊筒表面硬度：hrc》＝62；辊筒可水平，垂直移动；直径290mm
×
700mm；电机功率：1.5kw；电磁成型辊温度为 100℃。1#电磁成型辊运行速度6.00m/min，2#电磁成型辊运行速度6.48m/min， 3#电磁成型辊运行速度6.18m/min，4#电磁成型辊运行速度6.18m/min，牵引运行速度7.80m/min。电磁成型辊筒不同摆放位置，温度为100℃，辊筒表面均使用镀硬铬，辊筒表面硬度：hrc》＝62，提高薄膜质量，电机功率：1.5kw。电磁成型辊1#：直径φ290mm
×
宽度600mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊2#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊3#：直径φ290mm
×
宽度800mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊4#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动。
27.该etfe薄膜产品厚度为40μm，宽度为500mm，表面光亮，无褶皱，无异杂点。性能如表1所示。
28.实施例3
29.工艺条件：膜口加工温度为300℃，循环油温度300℃，挤出速率6hz，牵引运行速度7.80m/min。螺杆直径25；拉伸比：15；平衡比：1.05；
30.电磁成型辊表面采用特殊材质特氟龙，辊筒表面硬度：hrc》＝62；辊筒可水平，垂直移动；直径290mm
×
700mm；电机功率：1.5kw；电磁成型辊温度为 100℃。1#电磁成型辊运行速度6.00m/min，2#电磁成型辊运行速度6.48m/min， 3#电磁成型辊运行速度6.18m/min，4#电磁成型辊运行速度6.18m/min，牵引运行速度7.80m/min。电磁成型辊筒不同摆放位置，温度为100℃，辊筒表面均使用镀硬铬，辊筒表面硬度：hrc》＝62，提高薄膜质量，电机功率：1.5kw。电磁成型辊1#：直径φ290mm
×
宽度600mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊2#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊3#：直径φ290mm
×
宽度800mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊4#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动。
31.该etfe薄膜产品厚度为40μm，宽度为500mm，表面光亮，无褶皱，无异杂点。性能如表1所示。
32.实施例4
33.工艺条件：膜口加工温度为320℃，循环油温度320℃，挤出速率6hz，牵引运行速度7.80m/min。螺杆直径25；拉伸比：15；平衡比：1.05；
34.电磁成型辊表面采用特殊材质特氟龙，辊筒表面硬度：hrc》＝62；辊筒可水平，垂直移动；直径290mm
×
700mm；电机功率：1.5kw；电磁成型辊温度为 100℃。1#电磁成型辊运行速度6.00m/min，2#电磁成型辊运行速度6.48m/min， 3#电磁成型辊运行速度6.18m/min，4#电磁成型辊运行速度6.18m/min，牵引运行速度7.80m/min。电磁成型辊筒不同摆放位置，温度为100℃，辊筒表面均使用镀硬铬，辊筒表面硬度：hrc》＝62，提高薄膜质量，电机功率：1.5kw。电磁成型辊1#：直径φ290mm
×
宽度600mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊2#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊3#：直径φ290mm
×
宽度800mm，辊筒可水平，垂直移动；电磁成型辊4#：直径φ290mm
×
宽度700mm，辊筒可水平，垂直移动。
35.该etfe薄膜产品厚度为40μm，宽度为500mm，表面光亮，无褶皱，无异杂点。性能如表1所示。
36.表1是上述实施例1-4的etfe薄膜的性能。
[0037][0038]
综上所述，由上述实施例可以看出，本发明所述的制备方法可以通过改变原材料的加工方法保障etfe膜的高透光低雾度，能较好地应用到医疗包装、建筑薄膜、太阳能背光板、led封装等，可以和进口产品相媲美。
[0039]
本发明中提到一种乙烯-四氟乙烯共聚物膜，由x射线衍射法测定得到的衍射强度曲线中，在2θ＝20
°
附近具有峰面积s20，在2θ＝19
°
附近具有峰面积 s19。在2θ＝17
°
附近具有峰面积s17，由下式(1)求出的结晶度为50～75％，由下式(2)求出的准结晶层的比例为10～20％。结晶度(％)＝(s19 s20) /(s17 s19 s20)
×
100(1)准晶体层的比例(％)＝s20/(s17 s19 s20)
ꢀ×
100(2)。
[0040]
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。