[发明专利]一种实验室用小型薄膜拉伸装置及微孔膜制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜拉伸成型装置及制备方法，具体涉及一种实验室用小型薄膜拉伸装置及微孔膜制备方法。

背景技术

薄膜成型，是薄膜生产环节中的重要环节，是薄膜制造业的技术核心部分。拉伸成型是高端薄膜制造的技术难点，目前，现有薄膜拉伸装置多为制造业使用，设备复杂，且体积巨大，多为自动化生产线。而薄膜材料研发阶段，具有样品量小，研发周期相对较短等特点，已有的大型拉伸设备在产品研发过程中运行成本过大，且运行参数比较复杂，难以控制，因而不宜在实验研发过程中使用。

发明内容

本发明提供一种实验室用小型薄膜拉伸装置及微孔膜制备方法，以解决现有大型拉伸设备无法在实验室中应用的问题。

装置：本发明的一种实验室用小型薄膜拉伸装置包括支撑体、四个千斤顶、四个支撑板和四组夹具，每组夹具包括夹具板、顶板、固定桩、两个挡板、两个螺栓、两个弹簧和四个螺母，顶板上设有两个平行设置的螺纹孔，每个螺纹孔中安装一个螺栓，每个螺栓上螺纹连接两个螺母，两个螺母位于顶板的两侧，每个螺栓的外侧固装一个挡板，螺栓上且位于挡板与外侧螺母之间套装一个弹簧，夹具板水平设置在顶板的上端，且夹具板的外侧与顶板焊接，固定桩设置在夹具板的上端面上，支撑体为正方体不锈钢结构，两组夹具对称设置在支撑体的左右端，另两组夹具对称设置在支撑体的前后端，每组夹具上的顶板与支撑体之间设置一个千斤顶，螺栓与支撑体螺纹连接，每个夹具板与其下面的千斤顶之间设置一个支撑板，支撑板的一端位于千斤顶上，支撑板的另一端通过螺钉与支撑体连接。

方法：本发明的一种实验室用小型薄膜拉伸微孔膜制备方法，所述方法按以下步骤实现：

步骤一、将聚合物薄膜胚体表面溶剂烘干；

步骤二、将干燥的聚合物薄膜胚体切割成方形片；

步骤三、根据工艺要求计算薄膜的拉伸量：

薄膜拉伸量²＝拉伸后薄膜面积/原始薄膜面积

步骤四、将聚合物薄膜胚体置于支撑板上，用夹具将聚合物薄膜胚体边缘固定，松开螺母；

步骤五、由液压系统供油使液压泵产生压力传递至千斤顶，千斤顶驱动顶板向外位移并对聚合物薄膜胚体进行拉伸成为聚合物前驱体薄膜；

步骤六、达到拉伸量后停止供油，聚合物薄膜静置，待压力表指示数稳定、无变化，再拧紧螺母，固定顶板不移动，将液压系统和千斤顶从支撑体上卸下，至此，完成薄膜的拉伸。

本发明具有以下有益效果：

一、本发明的装置具有控制精准、体积小、可拆卸等特点，适用于需要热成型的薄膜材料的产品研发阶段。本发明将空间进行合理分布，使整体结构更为紧凑，装配更为简单，有效的控制了设备成本；经过合理设计的小型薄膜拉伸装置不同于常规薄膜拉伸装置，采用了四向水平拉伸，夹具尺寸大，拉伸过程中薄膜受力均匀，固化后薄膜表面平整性状均匀，该装置可以放入加热器中进行高温固化，应用范围广泛。

二、本发明的装置能够对薄膜进行两向和四向拉伸，而且支撑体7采用不锈钢结构可以随薄膜进行冷、热成型，有着宽广的温度应用空间。

三、本发明的方法可以在常温及高温环境下完成对薄膜的拉伸成型过程，设备体积小，结构简单，安装方便，用料少，大大节约薄膜材料的研发成本。

本发明装置适用于聚酰胺酸类聚合物薄膜胚体的薄膜拉伸，而现有制造业大型薄膜拉伸工艺是用融体流延冷却成型后进行薄膜拉伸，其薄膜拉伸工艺原理不同于本发明。

现有制造业大型薄膜采用双向拉伸，因此薄膜只有纵向受力和延伸。本发明采用四向水平拉伸，所以薄膜拉伸受力方向完全不同于现有制造业大型薄膜拉伸装置。

本发明方法具有操作简单、人为操作性强等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的A-A截面视图；

图4是图1的B-B截面视图；

图5是夹具的主剖视图；

图6是图5的俯视图。

具体实施方式