(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105862256 A(43)申请公布日 2016.08.17
(21)申请号 201610367113.4(22)申请日 2016.05.27
(71)申请人 江西先材纳米纤维科技有限公司
地址 330029 江西省南昌市高新区京东达
到1189号欧洲工业园(72)发明人 侯豪情 冯艳 周小平 王琦
吕晓义 (51)Int.Cl.
D04H 3/007(2012.01)D04H 3/009(2012.01)D04H 3/03(2012.01)D04H 3/147(2012.01)B01D 39/08(2006.01)
权利要求书1页 说明书7页 附图1页
(54)发明名称
通过PEO模板牺牲法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法(57)摘要
本发明提供了一种通过PEO模板牺牲法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：将PTFE乳液与PEO水溶液混合，获得纺丝混合液；所述纺丝混合液通过静电
对所述纺丝形成PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜；
PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜进行热处理获得PTFE纳米纤维多孔膜。制备获得的PTFE纳米纤维多孔膜缺陷少，连续、密度均匀，具有优异的热稳定性、耐化学性和机械性能。
CN 105862256 ACN 105862256 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种通过PEO模板牺牲法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将PTFE乳液与PEO水溶液混合，获得纺丝混合液；（2）所述纺丝混合液通过静电纺丝形成PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜；（3）对所述PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜进行热处理获得PTFE纳米纤维多孔膜。2.根据权利要求1所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，所述PEO水溶液通过将超高分子量PEO粉末溶解在35～45℃的水中，搅拌均匀后获得；所述超高分子量PEO粉末的重均分子量为105～107 g/mol。
3.根据权利要求1所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，所述步骤（1）中PEO与PTFE的质量比为0.5～10：100。
4.根据权利要求1所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，所述步骤（1）中PEO与PTFE的质量比为2～3：100。
5.根据权利要求1所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，所述PEO水溶液含有3～6wt%的PEO；所述PTFE乳液含有55～65wt%的PTFE。
6.根据权利要求1所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，所述步骤（2）静电纺丝时电压为10～30kV；纺丝喷嘴到对置电极收集基板的距离为15～25cm；纺丝流速为0.001～0.005mm/s。
7.根据权利要求1所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，所述步骤（3）的热处理包括：首先将PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜置于50～80℃任一温度条件下干燥0.5～1h；接着在330～450℃的温度条件下加热处理5～30min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结形成连续的PTFE纳米纤维多孔膜。
8.根据权利要求7所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，其特征在于，所述步骤（3）的热处理包括：首先将PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜置于60～80℃任一温度条件下干燥1～2h；接着在360～400 ℃的温度条件下加热处理5～15min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结形成连续的PTFE纳米纤维多孔膜。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法制备获得的聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜。
10.权利要求9所述的聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜在高性能缝纫线、过滤介质、油水分离和膜蒸馏材料、低磨和抗磨材料以及电气绝缘部件中的应用；尤其作为过滤介质在普通过滤领域、高温过滤领域以及恶劣化学环境中的应用。
2
CN 105862256 A
说 明 书
1/7页
通过PEO模板牺牲法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种制备纳米纤维多孔膜的方法，特别涉及一种制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法。
[0003]
背景技术
[0004]电纺聚合物溶液、熔体和乳液制备纤维多孔膜是一种快速发展的技术。此技术由John Francis Cooley在1900年发明，在20世纪90年代早期得到普及。在过去的15年，该技术已经得到了非常快速的发展，受到了众多科学家的青睐。在2013年，关于电纺的发表论文达3578篇。通过简易和方便操作的静电纺丝技术，制备的纤维具有直径可控、纤维膜孔隙率高及比表面积大的特点，被广泛应用于复合材料、过滤、传感器和组织工程等领域。[0005]被称为“塑料王”的聚四氟乙烯（PTFE）是一种非极性线型晶状聚合物，具有许多独特的物理和化学性能，如良好的电绝缘性和热稳定性、优良的耐老化性、极小的吸水率、抗紫外辐射性以及优异的化学惰性等。因此，被广泛应用于电子电气、防腐减磨、机械、石油化工、纺织及航空航天，尤其在耐高温滤材和耐酸碱等领域。然而，目前还没有找到合适的溶剂可以溶解聚四氟乙烯，而且因其粘度极高，到了熔点也不会流动，这导致了聚四氟乙烯的加工比较困难。传统制备聚四氟乙烯纤维的方法主要有膜裂纺丝法、糊料挤出法、熔体纺丝法、乳液纺丝法，这些方法得到的纤维直径比较难控制，并且加入的表面活性剂较多，不利于产品的性能。
[0006]现有技术中有使用聚乙烯醇和聚四氟乙烯乳液的混合物通过静电纺丝技术成功制备聚四氟乙烯纳米纤维膜，但因所加入的聚乙烯醇太多（30%），在热处理过程中无法完全去除而使纤维产生缺陷，影响聚四氟乙烯纤维膜的力学性能，如强度不超过10MPa，而断裂伸长率不到100%，而且尚未讨论酸碱对该聚四氟乙烯纤维膜的影响。[0007]因此需要通过改进现有的聚四氟乙烯纳米纤维膜的制备方法，以增强聚四氟乙烯纤维膜的拉伸性能以及耐酸碱性，拓宽聚四氟乙烯纤维膜的发展和应用。
[0008]
发明内容
[0009]针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能的聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的制备方法。
[0010]本发明提供了一种通过PEO模板牺牲法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，包括如下步骤：
（1）将PTFE乳液与PEO水溶液混合，获得纺丝混合液；（2）所述纺丝混合液通过静电纺丝形成PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜；（3）对所述PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜进行热处理获得PTFE纳米纤维多孔膜。
3
CN 105862256 A[0011]
说 明 书
2/7页
在一种优选地实施方式中，所述PEO水溶液通过将超高分子量PEO粉末溶解在35～
45 ℃的水中，搅拌均匀后获得；所述超高分子量PEO粉末的重均分子量为105～107 g/mol。[0012]在一种优选地实施方式中，所述步骤（1）中PEO与PTFE的质量比为0.5～10：100。[0013]在一种优选地实施方式中，所述步骤（1）中PEO与PTFE的质量比为2～3：100。[0014]在一种优选地实施方式中，所述PEO水溶液含有3～6 wt%的PEO；所述PTFE乳液含有55～65 wt%的PTFE。
[0015]在一种优选地实施方式中，所述步骤（2）静电纺丝时电压为10～30kV；纺丝喷嘴到对置电极收集基板的距离为15～25cm；纺丝流速为0.001～0.005mm/s。[0016]在一种优选地实施方式中，所述步骤（3）的热处理包括：首先将PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜置于50～80℃任一温度条件下干燥0.5～1 h；接着在330～450℃的温度条件下加热处理5～30min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结形成连续的PTFE纳米纤维多孔膜。
[0017]在一种优选地实施方式中，所述步骤（3）的热处理包括：首先将PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜置于50～80℃任一温度条件下干燥1～2 h；接着在360～400 ℃的温度条件下加热处理5～15min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结形成连续的PTFE纳米纤维多孔膜。
[0018]本发明还提供了一种根据上述任意一项所述的制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法制备获得。
[0019]本发明还提供了一种上述任意一种聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜在高性能缝纫线、过滤介质、油水分离和膜蒸馏材料、低磨和抗磨材料以及电气绝缘部件中的应用；尤其作为过滤介质在普通过滤领域、高温过滤领域以及恶劣化学环境中的应用。[0020]采用本发明所述的PEO模板法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜，成功地通过静电纺丝技术得到PEO/PTFE复合纤维膜，经过高温热处理，烧结过程中除去纤维中的PEO制备了PTFE纳米纤维多孔膜，该纳米纤维多孔膜缺陷少，连续、密度均匀，具有优异的热稳定性、耐化学性和机械性能。且PTFE纳米纤维多孔膜在100 ℃的强酸强碱的恶劣的化学环境下浸泡12 h，纤维的形貌和膜的机械性能与浸泡之前对比，几乎没有变化，说明了PTFE纤维膜具有优异的耐化学性。
[0021]
附图说明
[0022]图1：为实施例2制备获得的PTFE纳米纤维多孔膜经过酸碱处理前后的SEM图；
其中（a）条件为未处理；（b）条件为100 ℃在7.14 mol/L-1 H2SO4中浸泡12 h；（c）条件为100 ℃在6 mol/L-1NaOH溶液中浸泡12 h。
[0023]
具体实施方式
[0024]除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0025]参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本公
4
CN 105862256 A
说 明 书
3/7页
开内容。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0026]本发明所述重均分子量为聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量，符号为Mw。
[0027]本发明提供了一种通过PEO模板牺牲法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，包括如下步骤：
（1）将PTFE乳液与PEO水溶液混合，获得纺丝混合液；（2）所述纺丝混合液通过静电纺丝形成PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜；（3）对所述PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜进行热处理获得PTFE纳米纤维多孔膜。[0028]本发明所述水，优选为去离子水或软水。
[0029]本发明所述PEO模板牺牲法指将PEO作为模板来制备PTFE纳米纤维多孔膜，所述PEO模板在所述制备方法的热处理步骤中可以被除去。[0030]PTFE乳液：
本发明所述PTFE乳液是聚四氟乙烯通过乳液聚合获得的水分散液。[0031]所述PTFE乳液可以直接选择市售，具体的可以选择如下乳液中的任一种或几种的组合：美国3M TF5050Z乳液；美国杜邦 TE3859乳液；美国杜邦 TE3893乳液；美国杜邦
美国杜邦 TE3875乳液；美国杜邦 DISP40乳液；美国杜邦 TE9568乳液；美国杜DISP30乳液；
邦 FEPD121乳液；美国杜邦 DISP33乳液；美国杜邦 DISP35乳液；浙江巨化 JF-4DCB乳液；浙江巨化 JF-4DC-W乳液；浙江巨化 JF-4DCD乳液；浙江巨化 JF-D202乳液；浙江巨化 JF-4DC-A乳液；日本旭硝子 AD911乳液；日本旭硝子 AD912乳液；日本旭硝子 AD938乳液；日本大金 D-210C乳液；上海三爱富 FR503乳液；上海三爱富 FR302乳液；上海三爱富 FR303A乳液；上海三爱富 FR301B乳液。
[0032]作为本发明优选地实施方式，所述PTFE乳液含有55～65 wt%的PTFE。[0033]PEO：
本发明所述PEO为聚氧化乙烯，又称聚环氧乙烷，是一种结晶性、热塑性的水溶性聚合物。PEO是白色可流动粉末，分子结构为(CH2CH2O)，此类树脂活性端基的浓度较低，没有明显的端基活性。由于其存在C-O-C键，通常具有柔顺性，可和电子受体或某些无机电解质形成缔合物。此外因氢键的形成，又使其成为一种水溶性聚合物。[0034]本发明所述PEO水溶液是含有PEO的水分散液，可通过向水中加入PEO粉末，经搅拌混合后获得。
[0035]作为本发明优选地实施方式，所述PEO为超高分子量的PEO粉末，重均分子量为105～107g/mol，进而优选5×106 g/mol。[0036]作为本发明优选地实施方式，所述PEO水溶液含有3～6 wt%的PEO。[0037]作为本发明优选地实施方式，所述步骤（1）中PEO与PTFE的质量比为0.5～10：100。[0038]作为本发明优选地实施方式，所述步骤（1）中PEO与PTFE的质量比为2.5～5：100。[0039]作为本发明优选地实施方式，所述步骤（1）中PEO与PTFE的质量比为2～3：100。[0040]作为本发明优选地实施方式，所述步骤（2）静电纺丝时电压为10～30kV，纺丝喷嘴
5
CN 105862256 A
说 明 书
4/7页
到对置电极收集基板的距离为15～25cm，纺丝流速为0.001～0.005mm/s。所述静电纺丝时使用的设备是北京富友马科技有限责任公司生产的FM-B型静电纺织设备（-5～50 kV）。[0041]进一步地，所述步骤（2）静电纺丝时电压为20kV，纺丝喷嘴到对置电极收集基板的距离为20cm，纺丝流速为0.002mm/s。
[0042]本发明制备方法中所述热处理包括低温干燥热处理和高温热处理。[0043]作为本发明优选地实施方式，所述步骤（3）的热处理包括：首先将PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜置于50～80℃任一温度条件下干燥0.5～1 h；接着在330～450℃的温度条件下加热处理5～30min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结形成连续的PTFE纳米纤维多孔膜。
[0044]作为本发明优选地实施方式，以90目钢丝网作为支撑物收集步骤（2）静电纺丝获
在条件下干燥4～7h。得的PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜，再放置在烘箱中，
[0045]作为本发明优选地实施方式，通过PEO模板牺牲法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法，具体包括如下步骤：
（1）将PEO粉末溶解在30～50 ℃的水中，搅拌混合2～5h，制备获得质量分数为3～6 wt%的PEO水溶液，冷却至室温且溶液中无气泡，再加入质量分数为55～65 wt%的PTFE乳液，搅拌混合0.5～2h，获得纺丝混合液；
（2）将步骤（1）获得的纺丝混合液使用静电纺丝技术进行纺丝，所述静电纺丝时的电压为10～30kV，纺丝喷嘴到对置电极收集基板的距离为15～25cm，纺丝流速为0.001～0.005mm/s；
（3）收集步骤（2）静电纺丝后获得的PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜，再放置在烘箱中,于50～80 ℃任一温度条件下干燥1～2 h；
（4）将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于330～450 ℃的温度条件下加热处理5～30min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结，最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。
[0046]本发明还提供了一种根据上面所述任意一项制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜的方法制备获得的聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜。[0047]以及，所述聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜在高性能缝纫线、过滤介质、油水分离和膜蒸馏材料、低磨和抗磨材料以及电气绝缘部件中的应用；尤其作为过滤介质在普通过滤领域、高温过滤领域以及恶劣化学环境中的应用。[0048]所述恶劣化学环境可以是强酸强碱、强酸强碱加高温、强酸强碱加高温高压等环境。
[0049]此外，通过强酸强碱处理后的PTFE纳米纤维多孔膜的机械性能和未处理前的几乎没有变化，可能与PTFE的特殊的化学结构有关，PTFE的化学结构是聚乙烯中全部氢原子被氟原子取代而成。氟原子的负电荷相互排斥形成PTFE的螺旋构象，形成一个紧密的完全“氟代”的保护层，加之F-C键键能较高，使PTFE表现出其他材料无法比拟的化学稳定性。也可能与本发明选择的制备方法有关，特殊的模板法有助于获得结构稳定且致密的纤维膜，更好地抵抗酸碱的腐蚀。
[0050]采用本发明所述的方法制备获得的聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜特征如下：膜的孔隙率为30～80%；厚度为15～100 μm；纤维直径为50～800 nm；表面孔径为1～3 μm；拉伸强
6
CN 105862256 A
说 明 书
5/7页
度为5～50 MPa；断裂伸长率为50～700%；所述聚四氟乙烯纳米纤维膜连续、密度均匀，具有优异的热稳定性、耐化学性和机械性能。
[0051]所述孔隙率可通过气体吸附-脱附法或压汞法测试获得。[0052]下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。[0053]如果没有其它说明，下面实施例、对比例所用原料都是市售的。所述静电纺丝时使用的设备是北京富友马科技有限责任公司生产的FM-B型静电纺织设备（-5～50 kV）。所述热处理步骤中330～450℃下的热处理使用SKGL-1200高温管式电阻炉进行处理。[0054]测试与评价：对实施例、对比例制备获得的纳米纤维多孔膜进行机械性能和耐化学腐蚀性能的测试，其中机械性能通过使用深圳三思纵横科技股份有限公司提供的UTM6500电子万能试验机进行测试。具体地，将获得的纳米纤维膜切成1×5 cm2的矩形，称
根据PTFE的密度2.3 g/cm3计算出其厚度，拉伸重，用游标卡尺准确量出膜的宽度和长度，
速度设为5 mm/min，进行拉伸测试。
[0055]
原料：
美国杜邦DISP33乳液。A-1：PTFE乳液，固含61 wt%，
[0056]A-2：PTFE乳液，固含60 wt%，浙江巨化JF-4DC-A乳液。[0057]B-1：购自百灵威科技有限公司。PEO粉末，MW为5×106 g/mol，[0058]B-2：PEO粉末，MW为1×106 g/mol，购自百灵威科技有限公司。
[0059]
实施例1：
一种PTFE纳米纤维多孔膜，其使用PEO模板牺牲法制备获得，其中纺丝混合液中PEO与PTFE的质量比为3：100，通过如下步骤制备获得：
（1）将PEO粉末B-1溶解在40 ℃的水中，搅拌混合3h，制备获得质量分数为4 wt%的PEO水溶液，冷却至室温且溶液中无气泡，再加入PTFE乳液A-1，搅拌混合1h，获得纺丝混合液；
（2）将步骤（1）获得的纺丝混合液使用静电纺丝技术进行纺丝，所述静电纺丝时的电压为20kV，纺丝喷嘴到对置电极收集基板的距离为20cm，纺丝流速为0.002mm/s；
（3）收集步骤（2）静电纺丝后获得的PEO/PTFE初生复合纳米纤维膜，再放置在烘箱中，于70℃条件下干燥1h；
（4）将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于360℃的温度条件下加热处理10 min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结，最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。[0060]性能表征：所述PTFE纳米纤维多孔膜拉伸强度为9.71MPa，弹性模量为31.79MPa，断裂伸长率为404.59 %；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于7.14 mol/L-1 H2SO4中于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为9.43 MPa，弹性模量为27.88MPa，断裂伸长率为387.59 %；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于6 mol/L-1NaOH中于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为9.53MPa，弹性模量为28.15MPa，断裂伸长率为379.45 %。
[0061]
实施例2：
7
CN 105862256 A
说 明 书
6/7页
一种PTFE纳米纤维多孔膜，其使用PEO模板牺牲法制备获得，其中纺丝混合液中PEO与PTFE的质量比为3：100，制备方法与实施例1相同，区别在于，步骤（4）：将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于380℃的温度条件下加热处理10 min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结，最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。[0062]性能表征：所述PTFE纳米纤维多孔膜拉伸强度为14.52MPa，弹性模量为65.89MPa，断裂伸长率为658.40%；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于7.14 mol/L-1 H2SO4于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为14.46MPa，弹性模量为66.78MPa，断裂伸长率为642.12 %；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于6 mol/L-1NaOH中于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为14.33 MPa，弹性模量为67.20MPa，断裂伸长率为626.83 %。
[0063]该实施例PTFE纳米纤维多孔膜经过酸碱处理前后的SEM图详见附图1，从图中可以
说明PTFE纳米纤维膜具有很看出在酸碱浸泡12 h前后纳米纤维多孔膜的形貌并没有变化，
强的耐化学腐蚀性。
[0064]
实施例3：
一种PTFE纳米纤维多孔膜，其使用PEO模板牺牲法制备获得，其中纺丝混合液中PEO与PTFE的质量比为3：100，制备方法与实施例1相同，区别在于，步骤（4）：将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于400℃的温度条件下加热处理10 min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结，最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。[0065]性能表征：所述PTFE纳米纤维多孔膜拉伸强度为11.21 MPa，弹性模量为66.13MPa，断裂伸长率为545.31 %；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于7.14 mol/L-1 H2SO4于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为10.97MPa，弹性模量为67.26MPa，断裂伸长率为529.33 %；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于6 mol/L-1NaOH中于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为11.08MPa，弹性模量为67.59MPa，断裂伸长率为531.71 %。
[0066]
实施例4：
一种PTFE纳米纤维多孔膜，其使用PEO模板牺牲法制备获得，其中纺丝混合液中PEO与PTFE的质量比为3：100，制备方法与实施例1相同，区别在于，步骤（4）：将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于410℃的温度条件下加热处理10 min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结，最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。[0067]性能表征：所述PTFE纳米纤维多孔膜拉伸强度为10.37 MPa，弹性模量为66.52MPa，断裂伸长率为422.56 %；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于7.14 mol/L-1 H2SO4于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为10.23 MPa，弹性模量为67.34MPa，断裂伸长率为412.87 %；将所述PTFE纳米纤维多孔膜置于6 mol/L-1NaOH中于100 ℃下处理12 h后，拉伸强度为10.12MPa，弹性模量为67.92MPa，断裂伸长率为418.71 %。
[0068]
实施例5：
一种PTFE纳米纤维多孔膜，其使用PEO模板牺牲法制备获得，其中纺丝混合液中PEO与PTFE的质量比为3：100，制备方法与实施例2相同，区别在于，步骤（4）：将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于380℃的温度条件下加热处理5 min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗
8
CN 105862256 A
说 明 书
7/7页
粒熔融粘结，最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。[0069]性能表征：所述PTFE纳米纤维多孔膜拉伸强度为12.38 MPa，弹性模量为64.99MPa，断裂伸长率为525.78%。
[0070]
实施例6：
一种PTFE纳米纤维多孔膜，其使用PEO模板牺牲法制备获得，其中纺丝混合液中PEO与PTFE的质量比为3：100，制备方法与实施例2相同，区别在于，步骤（4）：将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于380℃的温度条件下加热处理20min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗
最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。粒熔融粘结，
[0071]性能表征：所述PTFE纳米纤维多孔膜拉伸强度为13.86 MPa，弹性模量为66.26MPa，断裂伸长率为483.36%。
[0072]
实施例7：
一种PTFE纳米纤维多孔膜，其使用PEO模板牺牲法制备获得，其中纺丝混合液中PEO与PTFE的质量比为3：100，制备方法与实施例2相同，区别在于，步骤（4）：将步骤（3）干燥后的复合纳米纤维膜置于380℃的温度条件下加热处理30 min，使PEO分解去除，同时PTFE纳米颗粒熔融粘结，最终获得连续的PTFE纳米纤维多孔膜。[0073]性能表征：所述PTFE纳米纤维多孔膜拉伸强度为10.85 MPa，弹性模量为67.80 MPa，断裂伸长率为424.21 %。[0074]综上所述，采用本发明所述的PEO模板法制备聚四氟乙烯纳米纤维多孔膜，成功地通过静电纺丝技术得到PEO/PTFE复合纤维膜，经过高温热处理，烧结过程中除去纤维中的PEO制备了PTFE纳米纤维多孔膜，PTFE纤维缺陷少，具有更好的机械性能。且PTFE纳米纤维多孔膜在100 ℃的强酸强碱的恶劣的化学环境下浸泡12 h，纤维的形貌和膜的机械性能与浸泡之前对比，几乎没有变化，说明了PTFE纤维膜具有优异的耐化学性。PTFE的热分解温度高，电纺PTFE纤维膜在高温过滤和恶劣化学环境过滤领域具有非常大的潜在应用。[0075]前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
9
CN 105862256 A
说 明 书 附 图
1/1页
图1
10
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容