一种改性聚四氟乙烯模压管材及其制备方法技术

本申请涉及一种改性聚四氟乙烯模压管材及其制备方法。一种改性聚四氟乙烯模压管材，包括如下重量份数的组分：纤维填料15

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚四氟乙烯模压管材及其制备方法


[0001]本申请涉及聚四氟乙烯
，更具体地说，它涉及一种改性聚四氟乙烯模压管材及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚四氟乙烯是一种白色柔软结晶状聚合物，作为塑料材料，是世界最耐腐蚀的材料之一，其密度较大，且具有良好的不粘性和极其出众的介电性能和电绝缘性以及优异的抗老化性。因此在国民经济中作为新型材料占有极其重要的地位，且被广泛应用于各个领域，其中以聚四氟乙烯模压管材为例。
[0003]相关技术中的聚四氟乙烯模压管材是以聚四氟乙烯为主要原材料压制烧结而成的，其制备工艺简单，能满足基本的使用标准，其管材具有良好的耐腐蚀性和介电性能。但采用该制备工艺制得的管材其抗拉伸性能和力学性能普遍较差，在应用于某些恶劣环境时，极易因管材的形变导致工作性能降低或无法使用。
[0004]因此，为使得管材不易因外力或其他条件发生形变，继而满足更多领域及环境下的应用，本申请提供一种拉伸强度和力学性能较优的改性聚四氟乙烯模压管材。

技术实现思路

[0005]为保障模压管材的拉伸强度和力学性能，本申请提供一种改性聚四氟乙烯模压管材及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种改性聚四氟乙烯模压管材，采用如下的技术方案：一种改性聚四氟乙烯模压管材，包括如下重量份数的组分：纤维填料15
‑
30份；增韧剂10
‑
15份；抗氧剂0.5
‑
1.5份；改性聚四氟乙烯150
‑
200份；所述改性聚四氟乙烯的制备步骤如下：a、预处理：将聚四氟乙烯与电极接通，电极的电压为1200
‑
1500V，通入电流为0.1
‑
0.2A，向聚四氟乙烯内通入氢气和氮气，并加压至20
‑
30Mpa，处理60
‑
90s，制得氨基化聚四氟乙烯；b、改性处理：将氨基化聚四氟乙烯与混合树脂和改性填料在60
‑
90℃条件下混合1.5
‑
2h后,超声清洗，制得改性聚四氟乙烯；所述混合树脂由丙烯酸树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂和醇酸树脂组成。
[0007]通过采用上述技术方案，聚四氟乙烯在经预处理时，其经电离后会产生大量的结合自由基，该结合自由基可能会与氢气、氮气及所合成氨气中的一种或多种反应，并在聚四氟乙烯上形成交联网状结构，该交联网状结构彼此堆叠，使得氨基可以充分接枝到聚四氟乙烯上，且具有较强的结合力和树脂亲和性，继而其与丙烯酸树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷
树脂和醇酸树脂进一步混合时，可彼此交联填充构成致密的复合结构，配合改性填料的使用，进一步保障了改性聚四氟乙烯模压管材的拉伸强度和力学性能。
[0008]优选的，所述混合树脂由丙烯酸树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂和醇酸树脂按重量比1：(0.3
‑
0.5)：(0.2
‑
0.3)组成。
[0009]通过采用上述技术方案，上述配比的丙烯酸树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂和醇酸树脂，其与氨基化聚四氟乙烯的结合填充效果较好，丙烯酸树脂与聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂在混合过程中，其上的官能团易与氨基结合，相互交联的同时，可与氨基化聚四氟乙烯表面的交联网状结构进一步交联填充，继而形成结构更为复杂致密的复合网状结构层，其中醇酸树脂能起到润滑和分散作用的同时，且本身也可作为填充组分，继而保障了改性聚四氟乙烯模压管材的拉伸强度和力学性能。
[0010]优选的，a中氢气和氨气按体积比1:(1
‑
3)通入，通气流量为1
‑
2L/min。
[0011]通过采用上述技术方案，上述流量和比例下的氢气和氨气，其在预处理过程中，与聚四氟乙烯上结合自由基的结合更为高效稳定，所交联形成的网状结构最为致密复杂的同时，与混合树脂的结合填充效果较好，继而保障了改性聚四氟乙烯模压管材的拉伸强度和力学性能。
[0012]优选的，b中氨基化聚四氟乙烯与混合树脂和改性填料按重量比1：(0.5
‑
0.8)：(0.3
‑
0.5)混合。
[0013]通过采用上述技术方案，上述配比的氨基化聚四氟乙烯与混合树脂和改性填料，其在加热条件下的交联填充效果最好，可彼此交联填充构成致密的复合网状结构层，复合网状结构层彼此堆叠粘附，赋予了改性聚四氟乙烯模压管材优良的拉伸强度和力学性能。
[0014]优选的，所述改性填料由纳米二氧化硅微粉和石墨烯按重量比1：(0.3
‑
0.5)组成。
[0015]通过采用上述技术方案，上述配比的纳米二氧化硅微粉和石墨烯，其复配作用较好，可与氨基化聚四氟乙烯和混合树脂交联形成的复合网状结构层充分结合填充，通过填料本身的特性，赋予了改性聚四氟乙烯模压管材较为优良的拉伸强度和力学性能。
[0016]优选的，所述b中还加入有2
‑
3份的偶联剂，所述偶联剂由聚二甲基硅氧烷和单烷氧基钛酸酯中的一种或两种组成。
[0017]通过采用上述技术方案，偶联剂上含有多组结合官能团，其能够分别与复合网状结构层和改性填料结合，并在无机物与有机物间形成多组致密的分子桥，分子桥相互配合构成能够传递应力的界面层，从而显著改善了无机物与有机物间的界面作用，增强了改性填料与复合网状结构层之间粘合强度的同时，保障了改性聚四氟乙烯模压管材较为优良的拉伸强度和力学性能。
[0018]优选的，所述增韧剂由甲基丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸酯按重量比1：(0.8
‑
1.2)组成。
[0019]通过采用上述技术方案，上述配比增韧剂中含有较多能与树脂结合的活性基团，固化后不完全相容，连续贯穿于网状结构层之间，并相互交联填充构成半互穿网络型聚合物，继而保障了改性聚四氟乙烯模压管材较为优良的拉伸强度和韧性。
[0020]优选的，所述抗氧剂由苯甲酸钠和亚磷酸酯按重量比1：(2
‑
3)组成。
[0021]通过采用上述技术方案，上述配比的抗氧剂在少量添加时，体系的热稳定性较强，且能够通过清除游离自由基或抑制自由基的结合能力，延缓或抑制聚合物氧化过程的进
行，且两者复配使用时，具有较好的抗氧化效果，继而赋予了改性聚四氟乙烯模压管材较为优良的抗氧化性和防老性。
[0022]第二方面，本申请提供一种改性聚四氟乙烯模压管材的制备方法，采用如下的技术方案：一种改性聚四氟乙烯模压管材的制备方法，包括以下步骤：S1、加料：将改性聚四氟乙烯研磨粉碎后，与纤维填料、增韧剂和抗氧剂按对应重量份数混合加热，制得混合粉料；S2、压制烧结：先将混合粉料加入至模具中，再经施压、排气、保压处理后，加热烧结，制得烧结料；S3、冷却：将烧结料冷却至室温后，自模具中取出，即可制得改性聚四氟乙烯模压管材。
[0023]通过采用上述技术方案，上述制备方法较为简易，且各项参数条件易于控制，因此可适用于产业化生产，并大批量制得具有优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚四氟乙烯模压管材，其特征在于，包括如下重量份数的组分：纤维填料 15
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30份；增韧剂10
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15份；抗氧剂0.5
‑
1.5份；改性聚四氟乙烯150
‑
200份；所述改性聚四氟乙烯的制备步骤如下：a、预处理：将聚四氟乙烯与电极接通，电极的电压为1200
‑
1500 V，通入电流为0.1
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0.2 A，向聚四氟乙烯内通入氢气和氮气，并加压至20
‑
30 Mpa，处理60
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90 s，制得氨基化聚四氟乙烯；b、改性处理：将氨基化聚四氟乙烯与混合树脂和改性填料在60
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90℃条件下混合1.5
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2h后,超声清洗，制得改性聚四氟乙烯；所述混合树脂由丙烯酸树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂和醇酸树脂组成。2.根据权利要求1所述的改性聚四氟乙烯模压管材，其特征在于，所述混合树脂由丙烯酸树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂和醇酸树脂按重量比1：（0.3
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0.5）：（0.2
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0.3）组成。3.根据权利要求1所述的改性聚四氟乙烯模压管材，其特征在于，a中氢气和氨气按体积比1:（1
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3）通入，通气流量为1
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2 L/min。4.根据权利要求1所述的改性聚四氟乙烯模压管材，其特征在于，b中氨基化聚四氟乙烯与混合树脂和改性填料按重量比1：（0.5
‑
0.8）：（0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈军，邱海山，
申请(专利权)人：上海茸原氟塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：