一种具有高强度耐磨的改性PFA及其制备方法技术

本发明专利技术涉及氟塑料材料制备技术领域，具体公开了一种具有高强度耐磨的改性PFA及其制备方法，本发明专利技术设置的改性PFA主要以粒径在5

【技术实现步骤摘要】
一种具有高强度耐磨的改性PFA及其制备方法


[0001]本专利技术属于氟塑料材料制备
，具体涉及一种具有高强度耐磨的改性PFA及其制备方法。

技术介绍

[0002]PFA是聚四氟乙烯共聚合物，是一种高性能的氟塑料材料。它是由四氟乙烯和特定的共聚物单体(如TFE
‑
PAVE)通过共聚合得到的，具有优异的耐化学性和耐热性，由于含氟高分子材料表面特性难以与其他材料共混使用，且价格昂贵，从而增加了PFA的使用成本。
[0003]经检索，中国专利文件申请号为201510014430.3，公开了一种PFA材料，包括PFA粒料以及添加剂，添加剂包括碳纤维纳米管、足球烯、耐候剂、增强填料、阻燃剂、偶联剂以及交联剂,各组分组成(以重量份数计)为:PFA粒料100份、碳纤维纳米管15
‑
20份、足球烯C540 5
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10份、耐候剂10
‑
15份、阻燃剂20
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30份、增强填料15
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20份、偶联剂15
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30份以及交联剂10
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20份,耐候剂包括7
‑
10份的抗氧剂和3
‑
8份的光稳定剂。该专利技术采用PFA材料，加工性好，使用方便，磨损率低，有效地延长了设备的使用寿命，维护难度低，降低应用成本。
[0004]但是，上述PFA材料仍存在以下缺陷：
[0005]该PFA材料因含有的组份种类较多，使得PFA材料的耐磨性不高，其耐磨次数有限，从而使其使用寿命不理想，因此我们需要提出一种具有高强度耐磨的改性PFA及其制备方法来解决上述存在的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种具有高强度耐磨的改性PFA及其制备方法，通过聚四氟乙烯迷粉末、聚合物增强剂和填充剂的比例配合制备的PFA具有高强度耐磨性，可大大提高了PFA的使用次数，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种具有高强度耐磨的改性PFA，按质量百分比计，包括如下原料：粒径在5
‑
20微米的聚四氟乙烯粉末75％
‑
85％、聚合物增强剂10％
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15％、填充剂5％
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10％；
[0009]所述聚合物增强剂设置为聚酰胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯乙烯和聚丙烯纤维中的其中一种；
[0010]所述填充剂设置为玻璃纤维、碳纤维和金属粉末中的其中一种。
[0011]优选的，按质量百分比计，包括如下原料：粒径在5
‑
20微米的聚四氟乙烯粉末75％、聚合物增强剂15％、填充剂10％。
[0012]优选的，按质量百分比计，包括如下原料：粒径在5
‑
20微米的聚四氟乙烯粉末80％、聚合物增强剂13％、填充剂7％。
[0013]优选的，所述聚四氟乙烯迷粉末在制备时先在水中溶解四氟乙烯单体，并加入表面活性剂来稳定聚合物微粒的形成，再通过加入聚合引发剂，使单体在水中发生聚合反应，形成聚四氟乙烯微粒，最后通过离心、过滤、洗涤、干燥和筛分的步骤得到所需的粒径范围
的聚四氟乙烯粉末；其中，所述表面活性剂设置为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠，所述聚合引发剂设置为氧化苯甲酰。
[0014]优选的，所述聚酰胺在制备时以聚合酰胺酸或聚合酰胺胺为原材料进行缩聚反应，生成聚酰胺聚合物，再将聚酰胺聚合物溶解在二甲基亚砜溶剂中形成聚酰胺溶液，再通过纺丝工艺将聚酰胺溶液挤出成细丝状，获得聚酰胺丝，将聚酰胺丝固化处理后拉伸和热处理，以获得聚酰胺。
[0015]优选的，所述聚醚醚酮在制备时以聚醚醚酮树脂颗粒为原料进行加热到熔融状态，再通过纺丝工艺将熔融的聚醚醚酮挤出细丝状获得聚醚醚酮纤维，然后将纺丝得到的聚醚醚酮纤维冷却，使其固化并形成稳定的纤维结构，将纤维结构进行拉伸处理，以提高纤维结构的拉伸强度和性能稳定性，最后对拉伸后的纤维结构进行热处理获得聚醚醚酮。
[0016]优选的，所述聚苯硫醚是以聚苯硫醚树脂颗粒为原料进行熔融纺丝、冷却、固化、拉伸和热处理后获得的纤维材料。
[0017]优选的，所述玻璃纤维在制备时将玻璃纤维浆料或玻璃纤维布进行纤维化处理，再将纤维化得到的玻璃纤维进行切割和分类处理，以获得所需长度和直径范围的玻璃纤维。
[0018]优选的，所述金属粉末设置为铝粉、铜粉、铁粉、钛粉、锌粉和银粉中的至少一种，所述金属粉末在使用前需进行混合和筛选，使金属粉末的颗粒保持均匀。
[0019]基于以上叙述的一种具有高强度耐磨的改性PFA，本专利技术还提供一种具有高强度耐磨的改性PFA的制备方法，包括如下步骤：
[0020]S1、准备如下原料：粒径在5
‑
20微米的聚四氟乙烯粉末、聚合物增强剂和填充剂；
[0021]S2、将聚四氟乙烯粉末与聚合物增强剂按质量比例混合，并进行预混合，使聚四氟乙烯粉末与聚合物增强剂充分分散均匀，获得预混合物；
[0022]S3、将预混合物中逐渐加入填充剂，并进行搅拌混合，直至填充剂均匀分散在预混合物中，获得混合物；
[0023]S4、将混合物加热至熔融状态，并挤出成型获得改性PFA材料；
[0024]S5、对PFA材料进行冷却、切割和热处理，获得改性PFA成品。
[0025]本专利技术提出的一种具有高强度耐磨的改性PFA及其制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：
[0026]1、本专利技术设置的改性PFA主要以粒径在5
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20微米的聚四氟乙烯粉末、聚合物增强剂和填充剂为原料，先将聚四氟乙烯粉末与聚合物增强剂按质量比例混合，并进行预混合，使聚四氟乙烯粉末与聚合物增强剂充分分散均匀，获得预混合物，再将预混合物中逐渐加入填充剂，并进行搅拌混合，直至填充剂均匀分散在预混合物中，获得混合物，然后将混合物加热至熔融状态，并挤出成型获得改性PFA材料，最后对PFA材料进行冷却、切割和热处理，获得改性PFA成品，通过此原料配比制备的PFA具有高强度耐磨性，可大大提高了PFA的使用次数。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的结构框图；
[0028]图2为本专利技术的制备流程框图；
[0029]图3为本专利技术的聚四氟乙烯粉末制备流程框图；
[0030]图4为本专利技术的聚酰胺制备流程框图；
[0031]图5为本专利技术的聚醚醚酮制备流程框图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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。
[0033]实施例1
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高强度耐磨的改性PFA，其特征在于：按质量百分比计，包括如下原料：粒径在5
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20微米的聚四氟乙烯粉末75％
‑
85％、聚合物增强剂10％
‑
15％、填充剂5％
‑
10％；所述聚合物增强剂设置为聚酰胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯乙烯和聚丙烯纤维中的其中一种；所述填充剂设置为玻璃纤维、碳纤维和金属粉末中的其中一种。2.根据权利要求1所述的一种具有高强度耐磨的改性PFA，其特征在于：按质量百分比计，包括如下原料：粒径在5
‑
20微米的聚四氟乙烯粉末75％、聚合物增强剂15％、填充剂10％。3.根据权利要求1所述的一种具有高强度耐磨的改性PFA，其特征在于：按质量百分比计，包括如下原料：粒径在5
‑
20微米的聚四氟乙烯粉末80％、聚合物增强剂13％、填充剂7％。4.根据权利要求1所述的一种具有高强度耐磨的改性PFA，其特征在于：所述聚四氟乙烯迷粉末在制备时先在水中溶解四氟乙烯单体，并加入表面活性剂来稳定聚合物微粒的形成，再通过加入聚合引发剂，使单体在水中发生聚合反应，形成聚四氟乙烯微粒，最后通过离心、过滤、洗涤、干燥和筛分的步骤得到所需的粒径范围的聚四氟乙烯粉末；其中，所述表面活性剂设置为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠，所述聚合引发剂设置为氧化苯甲酰。5.根据权利要求4所述的一种具有高强度耐磨的改性PFA，其特征在于：所述聚酰胺在制备时以聚合酰胺酸或聚合酰胺胺为原材料进行缩聚反应，生成聚酰胺聚合物，再将聚酰胺聚合物溶解在二甲基亚砜溶剂中形成聚酰胺溶液，再通过纺丝工艺将聚酰胺溶液挤出成细丝状，获得聚酰胺丝，将聚酰胺丝固化处理后拉伸和热处理，以获得聚酰胺。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成刚，
申请(专利权)人：浙江松华新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：