經過拉伸后制備的聚四氟乙烯膜,具有細微纖維連接島狀“結電”的特殊結構,如下圖所示,微纖維間形成孔隙,平均孔隙約為0.02-15μm,孔隙率約為25%-96%,厚度約為20-100μm。由于其孔徑小于霧滴直徑,又遠大于水蒸氣分子直徑,且孔隙率高,因此PTFE微孔膜除了具備PTFE材料的性能外,還具有出色的防水、透濕及電荷儲存穩定等特性。
聚四氟乙烯膜的應用領域(除了我們熟知的在工業煙氣處理方面):
(1)化工領域
PTFE微孔膜孔徑小、孔隙率可調,同時具有出色的化學穩定性、耐高低溫等特性,是一種優異的微濾膜材料,但PTFE膜表面疏水性強,分離極性分子效果不佳。所以,會通過進行磺酸化改性、無機填料改性等工藝來增強膜的親水性。
(2)醫學領域
PTFE膜具有良好的柔韌性和生物相容性,正逐漸成為生物功能材料的重要組成部分,已在臨床領域廣泛用于促進人體病理和創傷組織或器官恢復,如:促進骨折愈合、皮膚或移植、牙周組織再生等。目前主要通過輻射接枝、填充等方法將醫用功能分子固定在PTFE微孔膜上,使其具備特殊的醫療用途,目前已取得良好效果。
(3)電子領域
A、駐極體
PTFE作為目前所知道的熱穩定性好的聚合物駐極體,不僅具有較高的壓電活性,而且還具有突出的耐溫性和優異的電荷儲存穩定性,已經被廣泛應用于駐極體傳感器和驅動器、駐極體馬達、駐極體輻射計量儀及寬溫區駐極體空氣過濾器等領域。
B、質子交換膜
質子交換膜(PEM)是質子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心部件,它的好壞直接影響電池的使用壽命。
質子交換膜本質是一種選擇透過性膜,它的原理是通過成膜材料上的功能基團(磺酸根等),能夠與質子容易結合,形成一條條質子通道,使得質子能夠順利通過膜。