热定型对PTFE/PU粘接性能的影响

  热定型是优化PTFE薄膜微孔结构和提高尺寸稳定性的有效途径。根据PU耐热性能的特点，采用接触式热辊，在确保PU不降解老化和不燃烧的前提下对复合膜进行热定型。热辊壁厚为5~15mm，外径为400~450mm，通过摩擦传导电流的电热管加热，表面温度为150~360℃。

  在薄膜加工过程中，随着固化温度的提高，PTFE的结晶度降低。结晶度发生显著变化发生在固化之后，固化温度越高，PTFE结晶度越低。在高于280℃温度固化后，薄膜由白色不透明体变为透明体，同时薄膜变脆。

  不同热定型温度下的PTFE薄膜与PU膜的结合状况。热定型温度对PTFE/PU间的结合影响小。原因在于，虽然热定型温度强烈影响到PTFE的结晶度，进而影响接触角和表面能，但在基带加工过程中，PU已经充分渗透到PTFE基带的微孔中，其间已具备了一定的结合强度。在扩幅和热定型过程中，特别是在热定型中，PU树脂已达到完全熔融状态，接触式热辊加热使薄膜形成弧形，给PU熔体一定程度的压力，并进一步促使其在PTFE微孔中渗透，PTFE表面能的不同可能会造成PU熔体的渗透深度不同，但对于成品的PTFE/PU薄膜而言，结合强度已经足够，因此在过程中，从熔体渗透的角度来考察热定型温度已不是十分必要。

  随着热定型温度的增加，薄膜孔径和孔隙率增大，但孔数减少，原因可能是温度升高，薄膜的结晶度下降，无定形区增加。薄膜成孔发生在无定形区内，无定形区增大为孔径的发展提供了空间，较高的温度下固化的薄膜，结点大，结点之间的距离宽，结点与结点之间是以原纤在膜内相互连接的，原纤之间的空隙即为孔洞，最终薄膜孔径是原纤纵横交错叠加的结果，原纤之间的空隙大小决定孔径的大小。单位体积内结点的数量少，原纤之间的空隙大，孔径必然增加。而高温固化也可能导致部分原纤断裂，使孔径进一步增加，同时孔数减少。

  采用共同拉伸共同固化方法制备PTFE/PU复合弹性膜。PU流延后，经过压合处理，一部分PU熔融渗透进入PTFE薄膜的微孔内部并锚固，这种锚固附着具有很好的粘接性，使PTFE薄膜与PU薄膜之间形成良好的粘接；在共同拉伸、共同固化过程中，控制PTFE与PU的扩幅速率、扩幅温度，可使两薄膜均匀拉伸，固化后PTFE和PU牢固地结合在一起。PU薄膜为致密膜，没有微孔，这增强了复合膜的防护性。由于PTFE表面能低，液体状的病毒也不能透过或沾在PTFE/PU共同拉伸膜上危及穿着者。