一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于有機(jī)材料領(lǐng)域，尤其涉及一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法，包括以下步驟：a)將聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑混合，熟化，得到熟化料；b)將所述熟化料在預(yù)成型機(jī)中進(jìn)行壓制，得到預(yù)制坯料；c)將所述預(yù)制坯料在推壓機(jī)中擠出成型，得到棒料；d)將所述棒料進(jìn)行壓延，之后脫除助擠劑，得到帶材；e)將所述帶材進(jìn)行單向拉伸，得到生料帶；f)將所述生料帶進(jìn)行收縮，得到重新取向生料帶；g)將所述重新取向生料帶進(jìn)行燒結(jié)定型，得到增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯。本發(fā)明專利技術(shù)提供的制備方法在不使用雙向拉伸工藝的情況下顯著增強了膨化聚四氟乙烯材料的橫向拉伸強度，從而表現(xiàn)出較高的橫向抗蠕變性能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法
本專利技術(shù)屬于有機(jī)材料領(lǐng)域，尤其涉及一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法。
技術(shù)介紹
聚四氟乙烯(PTFE)是一種碳-氟化合物，碳氟原子之間的超強鍵能使它具有優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸堿腐蝕，耐輻照，耐老化。已應(yīng)用于國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。但是，純聚四氟乙烯硬度大，不易壓縮、回彈性差，這些缺點都影響了聚四氟乙烯的廣泛應(yīng)用。近年來，國內(nèi)外研究人員一直致力于聚四氟乙烯的改性工作，取得了一定的成果。其中，膨化處理所得的膨化聚四氟乙烯能夠有效克服純聚四氟乙烯的各種缺點，是理想的水密，氣密材料，特別適用于航空航天飛行器的飛機(jī)油箱、座艙口蓋和地板縫隙等，也適用于石油、化工、醫(yī)藥、汽車，船舶，電子等行業(yè)中，是航空航天，國防和工業(yè)生產(chǎn)中密封應(yīng)用的重要材料。在膨化聚四氟乙烯材料的制備過程中，對制品性能影響最大的工序是聚四氟乙烯(實心)的拉伸工序，在拉伸過程中聚四氟乙烯的長度變長，寬度和厚度幾乎不變，材料的內(nèi)部顆粒被拉出纖維形成多孔結(jié)構(gòu)，材料在拉伸方向上的強度會得到極大的增強。目前，膨化聚四氟乙烯材料的拉伸工藝分為單向拉伸和雙向拉伸，其中，雙向拉伸制品的生產(chǎn)設(shè)備昂貴，工藝也更復(fù)雜；而單向拉伸制品在拉伸方向的強度和抗蠕變性能是足夠，但非拉伸方向(橫向)的強度和抗蠕變性能卻沒有在加工過程中得到足夠的強化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法，本專利技術(shù)提供的制備方法在不使用雙向拉伸工藝的情況下顯著增強了膨化聚四氟乙烯材料的橫向拉伸強度，從而表現(xiàn)出較高的橫向抗蠕變性能。本專利技術(shù)提供了一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法，包括以下步驟：a)將聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑混合，熟化，得到熟化料；b)將所述熟化料在預(yù)成型機(jī)中進(jìn)行壓制，得到預(yù)制坯料；c)將所述預(yù)制坯料在推壓機(jī)中擠出成型，得到棒料；d)將所述棒料進(jìn)行壓延，之后脫除助擠劑，得到帶材；e)將所述帶材進(jìn)行單向拉伸，得到生料帶；f)將所述生料帶進(jìn)行收縮，得到重新取向生料帶；g)將所述重新取向生料帶進(jìn)行燒結(jié)定型，得到增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯。優(yōu)選的，步驟f)中，通過控制所述生料帶在設(shè)備內(nèi)的進(jìn)料速度和出料速度進(jìn)行所述收縮。優(yōu)選的，進(jìn)行所述收縮的過程中，所述進(jìn)料速度與出料速度的比為1：(0.1～0.9)。優(yōu)選的，步驟f)中，所述收縮的溫度≥200℃且＜327℃。優(yōu)選的，步驟f)中，所述收縮的方式為單級收縮或多級收縮。優(yōu)選的，所述多級收縮的級數(shù)為2～10級。優(yōu)選的，步驟e)中，所述單向拉伸的拉伸溫度為200～320℃；所述單向拉伸的拉伸倍數(shù)為2～8倍。優(yōu)選的，步驟e)中，所述單向拉伸的方式為單級拉伸或多級拉伸。優(yōu)選的，所述多級拉伸的級數(shù)為2～10級。優(yōu)選的，步驟g)中，所述燒結(jié)定型的溫度為327～400℃；所述燒結(jié)定型的時間為1～20min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供了一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法。本專利技術(shù)提供的制備方法包括以下步驟：a)將聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑混合，熟化，得到熟化料；b)將所述熟化料在預(yù)成型機(jī)中進(jìn)行壓制，得到預(yù)制坯料；c)將所述預(yù)制坯料在推壓機(jī)中擠出成型，得到棒料；d)將所述棒料進(jìn)行壓延，之后脫除助擠劑，得到帶材；e)將所述帶材進(jìn)行單向拉伸，得到生料帶；f)將所述生料帶進(jìn)行收縮，得到重新取向生料帶；g)將所述重新取向生料帶進(jìn)行燒結(jié)定型，得到增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯。在高溫下，帶材受熱變軟之后拉伸應(yīng)力的釋放會使材料產(chǎn)生拉伸方向(縱向)上的收縮力，即一種恢復(fù)到拉伸之前狀態(tài)的趨勢；本專利技術(shù)提供的制備方法通過利用這種收縮趨勢，使帶材完成單向拉伸后，在其拉伸方向上進(jìn)行一定程度的收縮，在此過程中，拉伸工藝中被拉出的纖維被重新定向，纖維變得松弛并纏繞在一起，形成垂直于纖維取向的球或團(tuán)，即獲得有別于傳統(tǒng)單向拉伸制品的新型纖維結(jié)構(gòu)；具體來說，相較于傳統(tǒng)單向拉伸制品，本專利技術(shù)方法制備的膨化聚四氟乙烯制品的纖維更粗，而且有較多纖維的取向發(fā)生了改變，于拉伸方向形成了一定的角度，從而可使材料在橫向上得到部分纖維的增強，進(jìn)而使材料的橫向拉伸強度和橫向抗蠕變性能得到顯著增強。本專利技術(shù)提供的制備方法通過對膨化聚四氟乙烯制品的傳統(tǒng)單向拉伸工藝進(jìn)行改進(jìn)，在不進(jìn)行多向拉伸的前提下，使單向拉伸制品獲得了雙向拉伸制品的部分特性，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景。實驗結(jié)果表明：在其他制備工藝步驟相近的情況下，傳統(tǒng)單向拉伸工藝制備的膨化聚四氟乙烯制品的橫向拉伸強度僅為0.2mPa，而本專利技術(shù)方法制備的膨化聚四氟乙烯制品的橫向拉伸強度≥0.5mPa。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術(shù)實施例1提供的膨化聚四氟乙烯制品的掃描電鏡圖；圖2是本專利技術(shù)對比例1提供的膨化聚四氟乙烯制品的掃描電鏡圖。具體實施方式下面對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。本專利技術(shù)提供了一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法，包括以下步驟：a)將聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑混合，熟化，得到熟化料；b)將所述熟化料在預(yù)成型機(jī)中進(jìn)行壓制，得到預(yù)制坯料；c)將所述預(yù)制坯料在推壓機(jī)中擠出成型，得到棒料；d)將所述棒料進(jìn)行壓延，之后脫除助擠劑，得到帶材；e)將所述帶材進(jìn)行單向拉伸，得到生料帶；f)將所述生料帶進(jìn)行收縮，得到重新取向生料帶；g)將所述重新取向生料帶進(jìn)行燒結(jié)定型，得到增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯。在本專利技術(shù)提供的制備方法中，首先將聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑進(jìn)行混合。其中，所述聚四氟乙烯樹脂粉末優(yōu)選為大金F-104聚四氟乙烯分散樹脂粉末；所述助擠劑優(yōu)選為溶劑油，具體可選擇美孚公司的IsoparG溶劑油；所述助擠劑的用量優(yōu)選為聚四氟乙烯樹脂粉末質(zhì)量的10～25wt％，具體可為18wt％；所述混合的時間優(yōu)選為5～100min，具體可為15min。在本專利技術(shù)提供的制備方法中，待聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑混合均勻后，進(jìn)行熟化，從而使得助擠劑能夠完全滲透到聚四氟乙烯樹脂粉末中。其中，所述熟化的溫度優(yōu)選為≥35℃，具體可為40℃；所述熟化的時間優(yōu)選為5～24h，具體可為15h。熟化結(jié)束后，得到熟化料。在本專利技術(shù)提供的制備方法中，得到熟化料后，將所述熟化料在預(yù)成型機(jī)中進(jìn)行壓制。其中，所述壓制的溫度優(yōu)選為45～65℃，具體可為本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法，包括以下步驟：/na)將聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑混合，熟化，得到熟化料；/nb)將所述熟化料在預(yù)成型機(jī)中進(jìn)行壓制，得到預(yù)制坯料；/nc)將所述預(yù)制坯料在推壓機(jī)中擠出成型，得到棒料；/nd)將所述棒料進(jìn)行壓延，之后脫除助擠劑，得到帶材；/ne)將所述帶材進(jìn)行單向拉伸，得到生料帶；/nf)將所述生料帶進(jìn)行收縮，得到重新取向生料帶；/ng)將所述重新取向生料帶進(jìn)行燒結(jié)定型，得到增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯的制備方法，包括以下步驟：
a)將聚四氟乙烯樹脂粉末與助擠劑混合，熟化，得到熟化料；
b)將所述熟化料在預(yù)成型機(jī)中進(jìn)行壓制，得到預(yù)制坯料；
c)將所述預(yù)制坯料在推壓機(jī)中擠出成型，得到棒料；
d)將所述棒料進(jìn)行壓延，之后脫除助擠劑，得到帶材；
e)將所述帶材進(jìn)行單向拉伸，得到生料帶；
f)將所述生料帶進(jìn)行收縮，得到重新取向生料帶；
g)將所述重新取向生料帶進(jìn)行燒結(jié)定型，得到增強抗蠕變性能膨化聚四氟乙烯。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟f)中，通過控制所述生料帶在設(shè)備內(nèi)的進(jìn)料速度和出料速度進(jìn)行所述收縮。


3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，進(jìn)行所述收縮的過程中，所述進(jìn)料速度與出料速度的比為1：(0.1～0.9)。


4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞天龍，鄭淦休，何銳，
申請(專利權(quán))人：成都希瑞方曉科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51