一种防静电耐磨铁氟龙纤维及其制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种防静电耐磨铁氟龙纤维及其制作工艺。其中防静电耐磨铁氟龙纤维的原料重量份为：聚四氟乙烯55‑60份、聚酰亚胺10‑13份、玻璃纤维6‑7份、碳纤维4‑6份、三氧化二铝2‑4份、石墨3‑5份、铜粉3‑4份、润滑油10‑15份。所述的制作工艺将原料共混，经挤压机制得圆柱胚体，冷压成型制膜，干燥、烧结、拉伸为纤维化薄膜，切割成丝，得到防静电耐磨铁氟龙纤维。本发明专利技术方法制备的铁氟龙纤维具有抗静电、高耐磨性、优良的机械强度等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种防静电耐磨铁氟龙纤维及其制作工艺
本专利技术涉及铁氟龙纤维制备
，更具体地说是涉及一种防静电耐磨铁氟龙纤维的制作工艺。
技术介绍
铁氟龙，别称聚四氟乙烯，简称为PTFE。聚四氟乙烯是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，它具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，有密封性、高润滑不粘性、良好的抗老化能力、耐温优异性等优点，并且其本身对人没有毒性。聚四氟乙烯纤维主要用作高温粉尘滤袋、耐强腐蚀性的过滤气体或液体的滤材、泵和阀的填料、密封带、自润滑轴承、制碱用全氟离子交换膜的增强材料以及火箭发射台的苫布等。目前我国生产的PTFE纤维掺量已占全球总量的50%以上，出口至美洲，欧洲，以及中东等国家和地区，并且部分性能超过国际同类产品。PTFE在高温时黏度大、不流动、也不溶于各种溶剂,不能熔融纺丝和湿法纺丝来制造，这对PTFE纤维大规模工业化的生产工艺提出了新的要求。我国已形成PTFE滤料的工业化生产，将PTFE纤维用于长纤维编织基布，短纤维覆盖基布表面经加工制成刺毡，传统制备工艺和配方生产的PTFE纤维具有较好的耐气候性和抗挠曲性，但热膨胀系数大，并且易产生静电，摩擦系数低，耐磨性差。为提高产品的抗静电性能，向材料中添加永久防静电剂的导电填料，从而在绝缘基体中形成导电网络，这已成为高分子材料防静电的趋势。现有的永久防静电导电材料主要有金属粉体，如银、铜、镍、铝粉等。相比较银等贵重金属，石墨是最经济、最简单的永久防静电添加剂。石墨本身是良好的导体，添加石墨可以降低材料的体积电阻率和表面电阻率，有利于静电荷泄出，同时石墨具有吸湿性，可以在材料表面形成水膜，有利于迅速泄出静电。石墨的层状结构材料能够降低材料的摩擦因数，减少摩擦过程中产生的静电荷。而碳纤维和玻璃纤维作为高强度、高模量的填充材料兼具优异的力学承载性能，这大大增强了高分子材料的压缩强度，并且能提升产品材料的拉伸强度和耐磨性能。因此，结合上述问题，生产制备出一种防静电耐磨铁氟龙纤维是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种防静电耐磨铁氟龙纤维及其制作工艺，该工艺制备的铁氟龙纤维具有抗静电、高耐磨性、优良的机械强度等优点。一种防静电耐磨铁氟龙纤维，其原料重量份为：聚四氟乙烯55-60份、聚酰亚胺10-13份、玻璃纤维6-7份、碳纤维4-6份、三氧化二铝2-4份、石墨3-5份、铜粉3-4份、润滑油10-15份。优选的，所述的防静电耐磨铁氟龙纤维的原料重量份为：聚四氟乙烯58份、聚酰亚胺12份、玻璃纤维6份、碳纤维5份、三氧化二铝3份、石墨5份、铜粉3份、润滑油13份。优选的，所述的防静电耐磨铁氟龙纤维，其强度为25-35cN/dtex，线膨胀系数为（2.07-2.82）×10-5K-1。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种防静电耐磨铁氟龙纤维，它的制作工艺具体步骤如下：(1)称取聚四氟乙烯微粉、聚酰亚胺、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、石墨、铜粉，与润滑油进行预混合；(2)用37-45目筛对步骤(1)所得的混料过筛，筛分后的混料控温静置；(3)将步骤(2)所得混料置入混料机中缓慢搅拌，充分混匀后，控温在45-65℃条件下静置15-20h；(4)将步骤(3)所得混料置入挤压机中，推压挤出制得圆柱型胚体；(5)利用压延机将圆柱胚体压制成0.1mm厚的聚四氟乙烯膜，干燥处理除去润滑剂；(6)通过分切机切割成丝，控温385-395℃烧结，一次拉伸、热定型后，进行二次拉伸、热定型，得到防静电耐磨铁氟龙纤维。经由上述技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用的技术方案中在原料中引入了玻璃纤维、碳纤维来提高机械强度，以及作为永久防静电剂导电填料的石墨和铜粉，膜裂纺丝过程中经由两次按梯度升温的拉伸和热定型方式，获得一种防静电耐磨铁氟龙纤维，该纤维具有抗静电、高耐磨性、优良的机械强度等优点。优选的，所述步骤(2)控温在45-65℃条件下静置22-26h。通过采用上述优选方案，本专利技术的有益效果在于：原料与润滑油进行预混合，过筛，选择合适的温度下静置处理，有利于原料的充分混合。优选的，所述步骤(3)混料机搅拌速度为3r/min-6r/min，搅拌时间为100-120min。优选的，所述步骤(4)挤出速度为8-18mm/min，挤出直径为15-25mm，口膜长径比L/D为25-35，锥角40-50°，压缩比140-160。通过采用上述优选方案，本专利技术的有益效果在于：选用合适的挤压工艺参数，可以制得材质均匀，拉伸强度均一的圆柱型胚体。优选的，所述步骤(5)压延成膜，压延温度为45℃-55℃，线速度为0.5m/min-0.8m/min。优选的，所述步骤(5)干燥温度为300±20℃。优选的，所述步骤(6)分切机的线速度为1.2m/min-1.8m/min。通过采用上述优选方案，本专利技术的有益效果在于：选用合适的分切线速度，避免分切时断线现象的产生。优选的，所述步骤(6)一次拉伸控温为200-240℃，拉伸倍数为10-15，热定型温度为270-300℃。优选的，所述步骤(6)二次拉伸控温为300-330℃，拉伸倍数为130-150，热定型温度为350-380℃。通过采用上述优选方案，本专利技术的有益效果在于：经由两次逐渐升温的拉伸和热定型方式，保证了铁氟龙纤维在拉伸时各部分均匀的拉伸强度，并且改善了铁氟龙纤维的结构，其机械强度得以提升。综上所述，本专利技术公开的工艺制备出的铁氟龙纤维具有抗静电、高耐磨性、优良的机械强度等优点。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种防静电耐磨铁氟龙纤维，采用的技术方案如下：实施例1：一种防静电耐磨铁氟龙纤维，其原料重量份为：聚四氟乙烯55份、聚酰亚胺10份、玻璃纤维6份、碳纤维4份、三氧化二铝2份、石墨3份、铜粉3份、润滑油10份。所述防静电耐磨铁氟龙纤维，它的制作工艺具体步骤如下：(1)称取聚四氟乙烯微粉、聚酰亚胺、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、石墨、铜粉，与润滑油进行预混合；(2)用40目筛对步骤(1)所得的混料过筛，筛分后的混料控温在45℃条件下静置22h；(3)将步骤(2)所得混料置入混料机中缓慢搅拌，搅拌速度为3r/min，搅拌时间为100min，充分混匀后，控温在45℃条件下静置15h；(4)将步骤(3)所得混料置入挤压机中，挤出速度为8mm/min，挤出直径为15mm，口膜长径比L/D为25，锥角40°，压缩比140，推压挤出制得圆柱型胚体；(5)利用压延机将圆柱胚体压制成0.1mm厚的聚四氟乙烯膜，压延温度为45℃，线速度为0.5m/min。干燥处理除去润滑剂，干燥温度为280℃；(6)通过分切机切割成丝，分切机的线速度为1.2m/min，控温385℃烧结，控温为200℃一次拉伸，拉伸倍数为10，进行热定型，热定型温度为270℃，然后进行二次拉伸，控温为300℃，拉伸倍数为130，进行二次热定型，热定型温度为350℃，得到防静电耐磨铁氟龙纤维。实施例2：一种防静电耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防静电耐磨铁氟龙纤维，其特征在于，所述防静电耐磨铁氟龙纤维的原料重量份为：聚四氟乙烯55‑60份、聚酰亚胺10‑13份、玻璃纤维6‑7份、碳纤维4‑6份、三氧化二铝2‑4份、石墨3‑5份、铜粉3‑4份、润滑油10‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种防静电耐磨铁氟龙纤维，其特征在于，所述防静电耐磨铁氟龙纤维的原料重量份为：聚四氟乙烯55-60份、聚酰亚胺10-13份、玻璃纤维6-7份、碳纤维4-6份、三氧化二铝2-4份、石墨3-5份、铜粉3-4份、润滑油10-15份。2.根据权利要求1所述的防静电耐磨铁氟龙纤维，其特征在于，所述防静电耐磨铁氟龙纤维的原料重量份为：聚四氟乙烯58份、聚酰亚胺12份、玻璃纤维6份、碳纤维5份、三氧化二铝3份、石墨5份、铜粉3份、润滑油13份。3.根据权利要求1或2任一所述的一种防静电耐磨铁氟龙纤维的制作工艺，其特征在于，具体步骤如下：(1)称取聚四氟乙烯微粉、聚酰亚胺、玻璃纤维、碳纤维、三氧化二铝、石墨、铜粉，与润滑油进行预混合；(2)用37-45目筛对步骤(1)所得的混料过筛，筛分后的混料控温静置；(3)将步骤(2)所得混料置入混料机中缓慢搅拌，充分混匀后，控温在45-65℃条件下静置15-20h；(4)将步骤(3)所得混料置入挤压机中，推压挤出制得圆柱型胚体；(5)利用压延机将圆柱胚体压制成0.1mm厚的聚四氟乙烯膜，干燥处理除去润滑剂；(6)通过分切机切割成丝，控温385-395℃烧结，一次拉伸、热定型后，进行二次拉伸、热定型，得到防静电耐磨铁氟龙纤维。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙公民，孙栓，魏胜利，
申请(专利权)人：中山市绿浪助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44