[00933225]车灯用PTFE防水透气膜及器件的关键技术与应用

项目属特种功能高分子材料，主要涉及聚四氟乙烯(PTFE)透气膜的特殊加工与制造。 PTFE透气膜具有独特的“纤维-结”结构，“纤维”之间形成的微孔赋予其优良的防水、透气和防尘功能，其产品已广泛应用于汽车的前照灯、雾灯、信号灯等车用灯具上和汽车电器上。然而，车灯用PTFE防水透气产品主要受控于美国戈尔公司，其核心技术保密严格，且产品售价非常高。 为打破国外产品的技术垄断，自主研发、自主创新，把核心技术掌握在自己手里极其重要，这样才能避免“中兴困局”事件再次发生，才能避免不受制于人，从而长期稳定地发展。基于此，该项目以制备与国外公司同类车灯用PTFE透气膜产品的同等水平为目标，结合国内生产PTFE的实际情况，从PTFE原材料源头上出发，采用新型的物理混合技术，利用自行设计的凝聚釜，采用机械拉伸技术，通过对机械拉伸关键工艺和条件的精准调控，研制成功了结构和性能均达到国外公司同类产品水平的车灯用PTFE透气膜。同时，解决了PTFE透气膜与透气塞或透气帽的粘结难题和设计，研制了一系列特色鲜明的PTFE透气器件。 该技术的关键创新点如下： (1)、机械搅拌共凝聚技术：采用这种新型的物理混合技术，利用自行设计的凝聚釜，选择特殊的PTFE淡乳液为原料，采用简单的机械搅拌方式，实现了PTFE与其他原料的均匀共凝聚，保证了后续以共凝聚料为原料制膜的质量均匀性。该生产工艺经济实用，成本降低近50%左右，适合工业化生产； (2)、PTFE透气膜的机械拉伸技术：明确了机械拉伸工艺中关键步骤和条件与膜孔结构和性能的规律，结合有限元模拟对薄膜形变和力学机制规律进行了总结。基于微孔技术法透湿原理，对透气膜的防水性能和透气性能与微孔直径和多孔性分别成反比和正比进行了平衡，研制出了与美国戈尔公司具有相同微观结构和性能的PTFE透气膜产品； (3)、PTFE透气膜与其他透气组件的粘结和设计：解决了两者间的粘结难题，新型的粘结工艺具有操作简单、快捷和成本经济实惠的优点。从密封和开口位置对整体透气器件的结构进行了设计，解决了PTFE透气器件的复杂应用问题。 相关技术授权专利5项，发表SCI论文1篇，EI论文1篇。项目产品打破了国外技术垄断，根据客户实际使用需要，已有三种不同牌号的PTFE透气膜产品和两种PTFE透气膜器件，已被一汽、二汽、广汽、马自达、长安、吉利、上汽、江淮、奇瑞等公司配套的国内几大主流汽车灯具生产厂家所采用。与国外公司产品价格相比，该项目产品成本降低，经济效益显著。另外，该产品核心技术的掌握，对提高中国化工企业，尤其是特殊氟化工企业的自主创新能力，开发出具有自主知识产权的高附加值氟材料，提高特种氟产品的自给率、替代进口、增强国际竞争力等方面起到了极大的推进作用，社会效益明显。