耐高压抗静电可熔融氟塑料管材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐高压抗静电可熔融氟塑料管材及其制备方法。所述管材由内到外依次为导电层、辐照交联改性层、防滑层和钢丝增强层。所述制备方法包括步骤：(1)将导电母粒、防滑母粒和辐照交联剂预改性可熔融氟塑料母粒分别加入到各自挤出机中，经过复合管道口模共挤出，得到初级复合管；(2)将氨基化的钢丝预热至80

【技术实现步骤摘要】
耐高压抗静电可熔融氟塑料管材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合软管领域，具体地涉及一种耐高压抗静电可熔融氟塑料管材及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，燃油系统、滑油系统及动力系统所用的软管组合件中，根据工作条件和使用环境要求，采用了多品种或多规格的。随着我国航空事业的快速发展，对高端装备的燃油系统、滑油系统及动力系统的输送用的软管在耐高低温、耐高压、防静电、高弯曲性、耐腐蚀和耐渗透性等综合性能上提出了更高的要求。氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物，它们有聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯
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全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯
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三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)等。它们具有很高的抗冲强度，较低的摩擦系数，很好的耐化学性能和阻燃性能等。目前最常用的氟塑料为聚四氟乙烯，其具有优异的耐热性、耐磨损性、耐腐蚀性、表面不粘性、耐老化性、低渗透性、不燃性等众多优点，但聚四氟乙烯虽然是热塑性塑料，但它却难以用普通热塑性塑料的成型方法来加工，这是因为聚四氟乙烯具有熔融粘度大，剪切敏感、大的收缩性蠕变性等特点。目前常用的管材加工成型方法为推压生管和烧结成型，但该方法需添加助挤剂等加工助剂，生产过程中管体内部结晶过程中助剂析出不充分，易产生空隙，密实性差，耐压能力不足，生产效率也低，机械性能较差。

技术实现思路

[0003]鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种耐高压抗静电可熔融氟塑料管材及其制备方法，通过管材配方和制备方法的优化整合设计，该管材易于连续加工成型，而且具有更优异的耐高低温、耐高压、防静电、机械性能、高弯曲性、耐腐蚀和耐渗透性等综合性能。
[0004]为了实现上述目的，在第一方面，本专利技术提供了一种耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，由内到外依次为导电层、辐照交联改性层、防滑层和钢丝增强层。
[0005]可选的，导电层包含可熔融氟塑料、马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料和导电填料；导电填料为导电炭黑、碳纤维、导电石墨、导电金属粉、导电金属纤维、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或组合。
[0006]可选的，辐照交联改性层包含可熔融氟塑料、辐照交联剂和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料；辐照交联剂为异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)、三烯丙基氰尿酸酯(TAC)中的一种或组合。
[0007]可选的，防滑层的材料包含可熔融氟塑料和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料。
[0008]可选的，钢丝增强层由恒定张力编织机编织氨基化的钢丝而成，钢丝直径为0.1
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0.35mm；钢丝增强层的层数为1层或1层以上，其中1层以上的钢丝增强层之间还设置不锈钢箔、聚四氟乙烯膜、芳纶纤维和聚酰亚胺纤维一种或组合。
[0009]可选的，可熔融氟塑料包括全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯
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全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯
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三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)中的一种或组合；所述马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料为马来酸酐接枝乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)或马来酸酐接枝聚偏氟乙烯(PVDF)；优选的是可熔融氟塑料和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料的组合为乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)和马来酸酐接枝乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)，或者聚偏氟乙烯(PVDF)和马来酸酐接枝聚偏氟乙烯(PVDF)。
[0010]可选的，马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料的制备方法包括以下步骤：将马来酸酐溶于无水乙醇制备质量浓度30
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50％的溶液；将溶液喷淋于高速搅拌机中的可熔融含氢氟塑料中，高速搅拌均匀，鼓风干燥箱中90
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100℃鼓风干燥2
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5h，然后在温度80
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90℃下用伽马射线辐照，辐照剂量1
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2Mrad，得到预接枝混合料；所述预接枝混合料用异向啮合双螺杆挤出机挤出造粒，得到马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料。
[0011]为了实现上述目的，在第二方面，本专利技术提供了一种耐高压抗静电可熔融氟塑料管材的制备方法，包括步骤：(1)将导电母粒、防滑母粒和辐照交联剂预改性可熔融氟塑料母粒分别加入到各自挤出机中，经过复合管道口模共挤出，得到初级复合管；(2)将氨基化的钢丝预热至80
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100℃后，在距离口模出口处1
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2m处用恒定张力编织机编织到初级复合管上，得到次级复合管；(3)次级复合管冷却至室温后，经过伽马射线辐照，辐照剂量5
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8Mrad，得到耐高压抗静电可熔融氟塑料管材。
[0012]可选的，导电母粒和防滑母粒的制备方法包括以下步骤：(1)将包含可熔融氟塑料、马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料和导电填料的原料混合，采用异向啮合双螺杆挤出机挤出造粒，得到导电母粒；(2)将包含可熔融氟塑料和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料的原料混合，采用异向啮合双螺杆挤出机挤出造粒，得到防滑母粒；
[0013]可选的，辐照交联剂预改性可熔融氟塑料母粒的制备方法包括如下步骤：(1)将辐照交联剂溶于无水乙醇制备质量浓度30
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50％的溶液；(2)将溶液喷淋于高速搅拌机中的可熔融氟塑料和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料，高速搅拌均匀，鼓风干燥箱中100
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105℃干燥2
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5h，得到预混料；(3)将预混料在室温条件下用伽马射线或电子束辐照，辐照剂量3
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5Mrad，得到预交联混合料；(4)所述预交联混合料用异向啮合双螺杆挤出机挤出造粒，对得到的粒料进行第二次辐照活化，辐照剂量0.5
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1Mrad，得到辐照交联剂预改性可熔融氟塑料母粒。
[0014]本专利技术的有益效果如下：
[0015](1)本专利技术采用伽马射线辐照法，伽马射线的穿透力更强，可以穿透钢丝增强层而促进辐照交联改性层发生均匀的交联反应，该层中的马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料中的马来酸酐或马来酸基团可与交联反应生成的元素氟反应，生成
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COF，可有效控制交联反应的速率和交联度。辐照交联改性层中的交联剂可进一步在辐照交联改性层和导电层、辐照交联改性层和防滑层的界面处发生交联键合，避免因各层成分的差异而产生层间剥离问题。
[0016](2)导电层中马来酸酐接枝可熔融氟塑料的马来酸酐或马来酸基团，可与导电填料表面的羟基发生反应，一方面提高导电填料的相容性和提高其添加量，另一方面也改善导电填料的增强和导电作用；再者，马来酸等极性基团的存在，具有显著的疏油性，可改善
管材对于油料的抗渗透性。
[0017](3)防滑层中马来酸酐接枝可熔融氟塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，其特征在于，由内到外依次为导电层、辐照交联改性层、防滑层和钢丝增强层。2.根据权利要求1所述的耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，其特征在于，所述导电层包含可熔融氟塑料、马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料和导电填料；所述导电填料为导电炭黑、碳纤维、导电石墨、导电金属粉、导电金属纤维、碳纳米管和氧化石墨烯的一种或组合。3.根据权利要求1所述的耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，其特征在于，所述辐照交联改性层包含可熔融氟塑料、辐照交联剂和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料；所述辐照交联剂为异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)、三烯丙基氰尿酸酯(TAC)中的一种或组合。4.根据权利要求1所述的耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，其特征在于，所述防滑层的材料包含可熔融氟塑料和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料。5.根据权利要求1所述的耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，其特征在于，所述钢丝增强层由恒定张力编织机编织氨基化的钢丝而成，钢丝直径为0.1
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0.35mm；所述钢丝增强层的层数为1层或1层以上。6.根据权利要求2
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44所述的耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，其特征在于，所述可熔融氟塑料包括全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯
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全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯
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三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)中的一种或组合；所述马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料为马来酸酐接枝乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)或马来酸酐接枝聚偏氟乙烯(PVDF)；优选可熔融氟塑料和马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料的组合为乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)和马来酸酐接枝乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE)，或者聚偏氟乙烯(PVDF)和马来酸酐接枝聚偏氟乙烯(PVDF)。7.根据权利要求2
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4所述的耐高压抗静电可熔融氟塑料管材，其特征在于，所述马来酸酐接枝可熔融含氢氟塑料的制备方法包括以下步骤：将马来酸酐溶于无水乙醇制备质量浓度30
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50％的溶液；将溶液喷淋于高速搅拌机中的可熔融含氢氟塑料...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建团，
申请(专利权)人：深圳国氟新材科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：