一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法，此方法是以PTFE树脂与可熔性含氟树脂混合作为原料，经过推压成型工艺制得。本发明专利技术通过引入可熔性含氟树脂进行改性，改进了余热换热器用PTFE管的柔韧性和抗渗透性，管子可弯曲的半径更小，使余热换热器的结构紧凑、体积小。本发明专利技术具有工艺简单、成本低、产品性能好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法
本专利技术涉及一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法，属于PTFE加工

技术介绍
现阶段，火力发电厂提供了全国80％以上的电能，同时也消耗了全国近60％的燃煤和20％的工业水。我国燃煤火电机组中锅炉的排烟温度普遍在125～150℃，褐煤锅炉在170℃左右，排烟温度高是一个普遍的现象，由此造成了巨大的经济损失。在“节能减排”压力下，电厂开始利用烟气余热换热器，用于吸收锅炉烟气热量，使烟气的温度再降低40～50℃，从而提高能源效率、减少煤炭消耗，并取得了很好的成效。目前，余热换热器换热管一般为金属材质，在电厂燃煤过程中产生大量的SO2、SO3，在低温排烟过程中部分SO2、SO3会形成亚硫酸、硫酸，使金属管遭到严重腐蚀，造成金属换热器使用寿命短(2～3年)，且腐蚀的金属管不易更换，维修成本高，因此安装金属材质的余热换热器后投资回报收益非常低。聚四氟乙烯(PTFE)俗称“塑料王”，具有极为优越的化学稳定性、相当高的热稳定性、适中的机械强度和理想的防粘性，它可以在-195～260℃的温度范围内和腐蚀性极强的任何酸、碱、氧化剂、溶剂等介质中使用，且不易结垢。用PTFE管作为余热换热器换热管，虽然导热系数较低，但通过采用小管径，薄壁厚的PTFE管，其热阻小，不易结垢，可以补偿导热系数差的缺点。同时余热换热器结构紧凑，体积小重量轻，因而建设要求低。由于PTFE管可有效避免被腐蚀，使得余热换热器可满负荷状态下运行15年以上，使用PTFE管的余热换热器设备投资回收一般需要3-5年，由此可见，其收益期大于10年，具有很高的投资收益价值。余热换热器用PTFE管一般使用分散PTFE树脂，采用推压成型工艺加工而成。推压成型又称糊状挤出成型，一般包括混合助挤剂、浸润熟化、预压制坯、推压挤出、脱油干燥、高温烧结等步骤，在钱知勉等主编的《氟塑料加工与应用》和张永明等编著的《含氟功能材料》中都有详细描述。此外中国专利公开号CN104972682A、中国专利公开号CN105522721A、中国专利公开号CN102825792A等专利都涉及余热换热器用改性PTFE管的制造方法。但纯PTFE制备的换热管的柔韧性较差，不耐弯折和震荡，因此需要通过改性提高其柔韧性，从而使PTFE管的可弯曲的半径更小，使余热换热器的结构更紧凑，此外还可提高对SO2、SO3等气体的抗渗透性。如中国专利公开号CN106554589A公开了一种增强型聚四氟乙烯分散树脂管，包括以下质量百分比的原料：聚四氟乙烯分散树脂78～97％、碳化硅微粉3～22％。该专利技术在聚四氟乙烯分散树脂中适当填充碳化硅微粉，能平衡纯聚四氟乙烯分散树脂各项指标，改善和提高纯聚四氟乙烯分散树脂管在低压换热器中的各项性能指标，不足之处是柔韧性没有得到改善。又如中国专利公开号CN102099416A公开了一种共混含氟聚合物组合物，由PTFE水性分散体与可熔融加工的含氟聚合(MPF)如氟代乙烯丙烯或全氟丙基乙烯基醚水性分散液共混，再干燥得到共混含氟聚合物。分散体的共混有利于PTFE和MPF在亚微米水平上相互作用，以有利于充分混合，从而在干燥共混含氟聚合物组合物时，形成表示含氟聚合物的真正合金的晶体结构，所述晶体结构具有与各含氟聚合物不同的熔融特性。不足之处是该共混含氟聚合物组合物用于涂料领域以改善涂层的抗渗性、耐沾染性、耐磨性、光滑度和更高接触角度，并不适用于糊状挤出加工换热管。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种工艺简单、成本低、产品性能好的余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯分散树脂粉料、可熔性含氟树脂粉料、溶剂按质量比85～99:1～15:16～26进行混合，得到混合后的原料；(2)将步骤(1)得到的混合后的原料在14～40℃放置8～24h进行熟化，得到熟化后的原料；(3)将步骤(2)得到的熟化后的原料进行预压，预压压力为1～3MPa，预压温度为30～60℃，得到模坯；(4)将步骤(3)得到的模坯进行推压，推压温度为20～50℃，得到推挤成型的管材；(5)将步骤(4)得到的推挤成型的管材进行烘干除油，烘干温度为120～150℃，时间为1～5分钟，得到烘干后的管材；(6)将步骤(5)得到的烘干后的管材进行烧结，烧结温度为350～420℃，时间为30～300秒，得到烧结后的管材；(7)将烧结后的管材进入冷水中淬火处理，处理后的管材经收卷即得到余热换热器用改性聚四氟乙烯管产品。作为本专利技术的优选实施方式，步骤(1)中所述的混合的温度优选为0～19℃。作为本专利技术的优选实施方式，步骤(1)中所述的混合的搅拌转速优选为10～100rmp，以防止PTFE分散树脂纤维化。作为本专利技术的优选实施方式，步骤(1)中所述的可熔性含氟树脂优选为聚(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚)(PFA)或聚全氟乙丙烯(FEP)或其混合物。作为本专利技术的优选实施方式，步骤(1)中所述的聚四氟乙烯分散树脂优选为纯聚四氟乙烯树脂或引入其他含氟单体共聚改性的聚四氟乙烯树脂。作为本专利技术的优选实施方式，所述的引入其他含氟单体共聚改性的聚四氟乙烯树脂中其他含氟单体含量优选为0.1～1.5wt％(wt％，质量百分含量)。作为本专利技术的优选实施方式，所述的其他含氟单体优选为全氟丙基乙烯基醚、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯中的一种或几种。作为本专利技术的优选实施方式，步骤(1)中所述的溶剂优选为白油、航空煤油和200#汽油中的一种。本专利技术的余热换热器用改性PTFE管的制备方法，通过以PTFE树脂与可熔性含氟树脂混合作为原料，经过推压成型工艺制得，该方法工艺简单、成本低，通过该方法改进了余热换热器用PTFE管的柔韧性和抗渗透性，管子可弯曲的半径更小，使余热换热器的结构紧凑、体积小。本专利技术中所述的PTFE树脂与可熔性含氟树脂混合可采用粉料干法混合；也可采用PTFE树脂乳液与可熔性含氟树脂乳液湿法混合后共凝聚得到，如可采用本领域常规技术将PTFE乳液、可熔性含氟树脂乳液按一定比例混匀，经凝聚、洗涤、干燥后得到粉料。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、工艺简单，成本低，通过以PTFE树脂与可熔性含氟树脂混合作为原料，经过推压成型工艺制得，该方法工艺简单，相较于全部采用引入全氟烷基乙烯基醚等改性单体的改性PTFE作为原料制造的PTFE换热器管，本专利技术提供的余热换热器用改性PTFE管成本更具优势。2、产品性能好，通过引入可熔性含氟树脂改性PTFE树脂，改进了管材的柔韧性，管子可弯曲的半径更小，使余热换热器的结构紧凑、体积小，同时提高改性PTFE树脂管对SO2、SO3等气体的抗渗透性，管材的断裂伸长率在297％以上，拉伸强度在36.2MPa以上，SO2渗透后的pH在2.42以上。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不仅限于以下实施例。实施例1将PTFE分散树脂粉料、PFA树脂粉料、白油按85:15:16的质量比在0℃下进行混合，混合时搅拌器转速为10rmp；再将混合后的原料在14℃放置24h进行熟化；然后将熟化好的原料加入到模具中进行预压，预压压力为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯分散树脂粉料、可熔性含氟树脂粉料、溶剂按质量比85～99:1～15:16～26进行混合，得到混合后的原料；(2)将步骤(1)得到的混合后的原料在14～40℃放置8～24h进行熟化，得到熟化后的原料；(3)将步骤(2)得到的熟化后的原料进行预压，预压压力为1～3MPa，预压温度为30～60℃，得到模坯；(4)将步骤(3)得到的模坯进行推压，推压温度为20～50℃，得到推挤成型的管材；(5)将步骤(4)得到的推挤成型的管材进行烘干除油，烘干温度为120～150℃，时间为1～5分钟，得到烘干后的管材；(6)将步骤(5)得到的烘干后的管材进行烧结，烧结温度为350～420℃，时间为30～300秒，得到烧结后的管材；(7)将烧结后的管材进入冷水中淬火处理，处理后的管材经收卷即得到余热换热器用改性聚四氟乙烯管产品。

【技术特征摘要】
1.一种余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯分散树脂粉料、可熔性含氟树脂粉料、溶剂按质量比85～99:1～15:16～26进行混合，得到混合后的原料；(2)将步骤(1)得到的混合后的原料在14～40℃放置8～24h进行熟化，得到熟化后的原料；(3)将步骤(2)得到的熟化后的原料进行预压，预压压力为1～3MPa，预压温度为30～60℃，得到模坯；(4)将步骤(3)得到的模坯进行推压，推压温度为20～50℃，得到推挤成型的管材；(5)将步骤(4)得到的推挤成型的管材进行烘干除油，烘干温度为120～150℃，时间为1～5分钟，得到烘干后的管材；(6)将步骤(5)得到的烘干后的管材进行烧结，烧结温度为350～420℃，时间为30～300秒，得到烧结后的管材；(7)将烧结后的管材进入冷水中淬火处理，处理后的管材经收卷即得到余热换热器用改性聚四氟乙烯管产品。2.根据权利要求1所述的余热换热器用改性聚四氟乙烯管的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的混合的温度为0～19℃。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵春明，孙洪阳，高艳林，王海连，
申请(专利权)人：浙江巨化技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33