鐵氟龍膜（PTFE 膜）的制備工藝因其類型（如定向膜、膨體膜、復(fù)合膜等）不同而存在差異，核心工藝圍繞 PTFE 樹脂的成型、結(jié)構(gòu)調(diào)控及功能優(yōu)化展開。以下是主要制備工藝的詳細解析：

一、定向拉伸膜制備工藝

適用場景：電線絕緣層、過濾膜、電池隔膜等需要高 強度和定向性能的場景。

1. 原料準備與預(yù)處理

PTFE 樹脂選擇：采用懸浮聚合法制備的 PTFE 樹脂粉末（粒徑 50-200μm，結(jié)晶度＞90%），需干燥去除水分（含水率＜0.1%）。

添加劑（可選）：加入少量無機填料（如二氧化硅）改 善耐磨性，或顏料調(diào)整顏色。

2. 模壓成型

壓制過程：將樹脂粉末倒入模具，在 10-30MPa 壓力下冷壓成坯料（如板狀或棒狀），密度控制在 2.1-2.2g/cm3，確保坯料均勻致密。

關(guān)鍵參數(shù)：壓力均勻性影響后續(xù)拉伸性能，壓力不足易導(dǎo)致坯料分層。

3. 燒結(jié)處理

升溫階段：將坯料放入燒結(jié)爐，以 5-10℃/min 升溫至 370-380℃（超過 PTFE 熔點 327℃），使樹脂顆粒熔融粘合。

保溫階段：在熔點以上保溫 1-3 小時，形成均勻的無定形基體，消 除內(nèi)部應(yīng)力。

冷 卻階段：緩慢降溫（1-5℃/min）至室溫，避免驟冷導(dǎo)致開裂，終得到燒結(jié)坯料。

4. 定向拉伸

預(yù)熱：將燒結(jié)坯料加熱至 100-300℃（低于熔點），提高塑性。

拉伸方式：

單向拉伸：沿單一方向拉伸 2-10 倍，形成取向分子鏈，提升縱向強度（如電線絕緣膜）。

雙向拉伸：先縱向后橫向（或同時）拉伸，改 善膜的各向同性，厚度可減至 5-100μm。

關(guān)鍵作用：拉伸使 PTFE 分子鏈定向排列，斷裂強度提升 2-3 倍，同時增加膜的透光性和耐折性。

二、膨體 PTFE 膜（ePTFE）制備工藝

核心特點：多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（孔隙率 80%-95%，孔徑 0.1-10μm），用于防水透氣、過濾、醫(yī) 療等場景。

1. 混料與擠出

添加潤滑劑：將 PTFE 樹脂與石蠟、礦物油等潤滑劑（質(zhì)量比 1:1-1:3）混合，形成可擠出的坯料。

擠出成型：通過擠出機將混料擠壓成棒狀或片狀坯料，控制溫度 60-120℃（低于 PTFE 軟 化點），確保潤滑劑均勻分散。

2. 膨化拉伸

加熱與拉伸：將坯料加熱至 200-320℃（接近熔點），快速單向拉伸 4-20 倍，潤滑劑汽化或遷移，形成纖維 - 節(jié)點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（類似海綿）。

關(guān)鍵原理：拉伸過程中，PTFE 分子鏈被拉開形成微纖，節(jié)點處保持聚 集態(tài)，從而形成相互連通的孔隙。

3. 脫脂處理

溶劑萃?。河眉妆?、丙酮等溶劑去除潤滑劑，或通過高溫（300-400℃）烘烤使?jié)櫥瑒]發(fā)，得到多孔膨體膜。

后處理（可選）：通過等離子體處理或表面涂層，改 善膜的親水性（如醫(yī) 療補片促 進細胞粘附）。

三、涂層膜制備工藝

適用場景：不粘鍋涂層、金屬防腐層、織物功能涂層等。

1. 分散液制備

PTFE 分散液配置：將 PTFE 微粉（粒徑 0.1-1μm）與水、氟表面活 性劑（如全氟辛酸銨）混合，形成固含量 20%-60% 的分散液，需均勻穩(wěn)定無沉淀。

2. 基材預(yù)處理

清潔：金屬基材需脫脂、噴砂粗化（如鋁合金表面粗糙度 Ra 1.6-3.2μm），織物基材需去除油污和雜質(zhì)，提升附著力。

3. 涂覆與燒結(jié)

涂覆方式：

噴涂：用噴槍將分散液均勻噴涂在基材表面，厚度控制在 1-50μm。

浸涂：基材浸入分散液后提拉，適用于復(fù)雜形狀工件（如管道內(nèi)壁）。

燒結(jié)固化：涂覆后在 300-400℃下燒結(jié) 1-2 小時，水分蒸發(fā)，PTFE 顆粒熔融形成連續(xù)膜層，與基材緊密結(jié)合。

四、復(fù)合膜制備工藝

典型結(jié)構(gòu)：PTFE 與玻璃纖維、金屬箔、織物等復(fù)合，提升力學性能或功能集成。

1. 層壓復(fù)合工藝

熱熔貼合：將 PTFE 膜與基材（如玻璃纖維布）在 260-380℃下熱壓粘合，利用 PTFE 的熱熔性實現(xiàn)結(jié)合，適用于建筑膜結(jié)構(gòu)（如 PTFE + 玻璃纖維屋頂膜）。

膠粘劑復(fù)合：用氟橡膠膠粘劑或硅酮膠將 PTFE 膜與基材粘合，固化溫度 150-200℃，適用于柔性復(fù)合材料（如隔熱墊）。

2. 共擠出復(fù)合

多層擠出：通過共擠出機將 PTFE 與其他材料（如 PE、PP）同時擠出，形成多層復(fù)合膜，用于鋰電池隔膜（PTFE 涂層 + PE 基材）。

五、不定向膜制備工藝

特點：未拉伸，柔韌性好，強度較低，用于密封墊片、包裝材料等。

直接模壓燒結(jié)：將 PTFE 樹脂粉末模壓成坯料后，直接燒結(jié)成型，不經(jīng)過拉伸步驟，厚度通常＞100μm，工藝簡單，成本低。