一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法技术

本发明专利技术属于有机材料领域，尤其涉及一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法，包括以下步骤：a)将聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂混合，熟化，得到熟化料；b)将所述熟化料在预成型机中进行压制，得到预制坯料；c)将所述预制坯料在推压机中挤出成型，得到棒料；d)将所述棒料进行压延，之后脱除助挤剂，得到带材；e)将所述带材进行单向拉伸，得到生料带；f)将所述生料带进行收缩，得到重新取向生料带；g)将所述重新取向生料带进行烧结定型，得到增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯。本发明专利技术提供的制备方法在不使用双向拉伸工艺的情况下显著增强了膨化聚四氟乙烯材料的横向拉伸强度，从而表现出较高的横向抗蠕变性能。

【技术实现步骤摘要】
一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法
本专利技术属于有机材料领域，尤其涉及一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法。
技术介绍
聚四氟乙烯(PTFE)是一种碳-氟化合物，碳氟原子之间的超强键能使它具有优秀的化学稳定性，耐酸碱腐蚀，耐辐照，耐老化。已应用于国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。但是，纯聚四氟乙烯硬度大，不易压缩、回弹性差，这些缺点都影响了聚四氟乙烯的广泛应用。近年来，国内外研究人员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，膨化处理所得的膨化聚四氟乙烯能够有效克服纯聚四氟乙烯的各种缺点，是理想的水密，气密材料，特别适用于航空航天飞行器的飞机油箱、座舱口盖和地板缝隙等，也适用于石油、化工、医药、汽车，船舶，电子等行业中，是航空航天，国防和工业生产中密封应用的重要材料。在膨化聚四氟乙烯材料的制备过程中，对制品性能影响最大的工序是聚四氟乙烯(实心)的拉伸工序，在拉伸过程中聚四氟乙烯的长度变长，宽度和厚度几乎不变，材料的内部颗粒被拉出纤维形成多孔结构，材料在拉伸方向上的强度会得到极大的增强。目前，膨化聚四氟乙烯材料的拉伸工艺分为单向拉伸和双向拉伸，其中，双向拉伸制品的生产设备昂贵，工艺也更复杂；而单向拉伸制品在拉伸方向的强度和抗蠕变性能是足够，但非拉伸方向(横向)的强度和抗蠕变性能却没有在加工过程中得到足够的强化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法，本专利技术提供的制备方法在不使用双向拉伸工艺的情况下显著增强了膨化聚四氟乙烯材料的横向拉伸强度，从而表现出较高的横向抗蠕变性能。本专利技术提供了一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法，包括以下步骤：a)将聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂混合，熟化，得到熟化料；b)将所述熟化料在预成型机中进行压制，得到预制坯料；c)将所述预制坯料在推压机中挤出成型，得到棒料；d)将所述棒料进行压延，之后脱除助挤剂，得到带材；e)将所述带材进行单向拉伸，得到生料带；f)将所述生料带进行收缩，得到重新取向生料带；g)将所述重新取向生料带进行烧结定型，得到增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯。优选的，步骤f)中，通过控制所述生料带在设备内的进料速度和出料速度进行所述收缩。优选的，进行所述收缩的过程中，所述进料速度与出料速度的比为1：(0.1～0.9)。优选的，步骤f)中，所述收缩的温度≥200℃且＜327℃。优选的，步骤f)中，所述收缩的方式为单级收缩或多级收缩。优选的，所述多级收缩的级数为2～10级。优选的，步骤e)中，所述单向拉伸的拉伸温度为200～320℃；所述单向拉伸的拉伸倍数为2～8倍。优选的，步骤e)中，所述单向拉伸的方式为单级拉伸或多级拉伸。优选的，所述多级拉伸的级数为2～10级。优选的，步骤g)中，所述烧结定型的温度为327～400℃；所述烧结定型的时间为1～20min。与现有技术相比，本专利技术提供了一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法。本专利技术提供的制备方法包括以下步骤：a)将聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂混合，熟化，得到熟化料；b)将所述熟化料在预成型机中进行压制，得到预制坯料；c)将所述预制坯料在推压机中挤出成型，得到棒料；d)将所述棒料进行压延，之后脱除助挤剂，得到带材；e)将所述带材进行单向拉伸，得到生料带；f)将所述生料带进行收缩，得到重新取向生料带；g)将所述重新取向生料带进行烧结定型，得到增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯。在高温下，带材受热变软之后拉伸应力的释放会使材料产生拉伸方向(纵向)上的收缩力，即一种恢复到拉伸之前状态的趋势；本专利技术提供的制备方法通过利用这种收缩趋势，使带材完成单向拉伸后，在其拉伸方向上进行一定程度的收缩，在此过程中，拉伸工艺中被拉出的纤维被重新定向，纤维变得松弛并缠绕在一起，形成垂直于纤维取向的球或团，即获得有别于传统单向拉伸制品的新型纤维结构；具体来说，相较于传统单向拉伸制品，本专利技术方法制备的膨化聚四氟乙烯制品的纤维更粗，而且有较多纤维的取向发生了改变，于拉伸方向形成了一定的角度，从而可使材料在横向上得到部分纤维的增强，进而使材料的横向拉伸强度和横向抗蠕变性能得到显著增强。本专利技术提供的制备方法通过对膨化聚四氟乙烯制品的传统单向拉伸工艺进行改进，在不进行多向拉伸的前提下，使单向拉伸制品获得了双向拉伸制品的部分特性，具有良好的经济效益和广阔的市场前景。实验结果表明：在其他制备工艺步骤相近的情况下，传统单向拉伸工艺制备的膨化聚四氟乙烯制品的横向拉伸强度仅为0.2mPa，而本专利技术方法制备的膨化聚四氟乙烯制品的横向拉伸强度≥0.5mPa。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1提供的膨化聚四氟乙烯制品的扫描电镜图；图2是本专利技术对比例1提供的膨化聚四氟乙烯制品的扫描电镜图。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。本专利技术提供了一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法，包括以下步骤：a)将聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂混合，熟化，得到熟化料；b)将所述熟化料在预成型机中进行压制，得到预制坯料；c)将所述预制坯料在推压机中挤出成型，得到棒料；d)将所述棒料进行压延，之后脱除助挤剂，得到带材；e)将所述带材进行单向拉伸，得到生料带；f)将所述生料带进行收缩，得到重新取向生料带；g)将所述重新取向生料带进行烧结定型，得到增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯。在本专利技术提供的制备方法中，首先将聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂进行混合。其中，所述聚四氟乙烯树脂粉末优选为大金F-104聚四氟乙烯分散树脂粉末；所述助挤剂优选为溶剂油，具体可选择美孚公司的IsoparG溶剂油；所述助挤剂的用量优选为聚四氟乙烯树脂粉末质量的10～25wt％，具体可为18wt％；所述混合的时间优选为5～100min，具体可为15min。在本专利技术提供的制备方法中，待聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂混合均匀后，进行熟化，从而使得助挤剂能够完全渗透到聚四氟乙烯树脂粉末中。其中，所述熟化的温度优选为≥35℃，具体可为40℃；所述熟化的时间优选为5～24h，具体可为15h。熟化结束后，得到熟化料。在本专利技术提供的制备方法中，得到熟化料后，将所述熟化料在预成型机中进行压制。其中，所述压制的温度优选为45～65℃，具体可为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法，包括以下步骤：/na)将聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂混合，熟化，得到熟化料；/nb)将所述熟化料在预成型机中进行压制，得到预制坯料；/nc)将所述预制坯料在推压机中挤出成型，得到棒料；/nd)将所述棒料进行压延，之后脱除助挤剂，得到带材；/ne)将所述带材进行单向拉伸，得到生料带；/nf)将所述生料带进行收缩，得到重新取向生料带；/ng)将所述重新取向生料带进行烧结定型，得到增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a)将聚四氟乙烯树脂粉末与助挤剂混合，熟化，得到熟化料；
b)将所述熟化料在预成型机中进行压制，得到预制坯料；
c)将所述预制坯料在推压机中挤出成型，得到棒料；
d)将所述棒料进行压延，之后脱除助挤剂，得到带材；
e)将所述带材进行单向拉伸，得到生料带；
f)将所述生料带进行收缩，得到重新取向生料带；
g)将所述重新取向生料带进行烧结定型，得到增强抗蠕变性能膨化聚四氟乙烯。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤f)中，通过控制所述生料带在设备内的进料速度和出料速度进行所述收缩。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，进行所述收缩的过程中，所述进料速度与出料速度的比为1：(0.1～0.9)。


4.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞天龙，郑淦休，何锐，
申请(专利权)人：成都希瑞方晓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51