一种内衬含氟层的多层柔性管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种内衬含氟层的多层柔性管及其制备方法，所述多层柔性管包括含氟聚合物衬里层a、聚合物粘接层b及聚烯烃外层c，且含氟聚合物衬里层a及聚合物粘接层b表面分别进行碳化处理；所述制备方法，包括含氟聚合物衬里层a、碳化层d、聚合物粘接层b、预碳化层e及聚烯烃外层c的依次制备，收卷即得多层柔性管成品。本发明专利技术在柔性管内增加含氟衬里层，在含氟衬里层与基材之间添加可加工熔融的含氟聚合物粘接层b，且首次将含氟材料的碳化处理引入到柔性管中提高含氟层的可浸润性，提高含氟层与基材的粘结性，并同时增加柔性管的耐燃性能，所得多层柔性管产品兼具耐腐蚀、高力学性能、不分层及较高使用寿命，具有推广意义。具有推广意义。具有推广意义。

【技术实现步骤摘要】
一种内衬含氟层的多层柔性管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及柔性管材及其生产
，尤其涉及一种内衬含氟层的多层柔性管及其制备方法。

技术介绍

[0002]柔性管材被广泛应用在多种工业以及家庭产品中。例如食品及饮料工业用灌装柔性管，汽车和便携工具的发动机和马达用燃料传输柔性管，食品接触，饮用水及液体奶制品输送柔性管，实验室流体传输应用、蠕动泵泵管应用，生物制药应用，医疗导管以及其他医用管材。特别对于上述领域中广泛使用的蠕动泵管应用，此类蠕动泵管路在使用过程中，在具有良好的机械性能和抗化学性方面很难做到兼得。特别是同时具备优异的回弹性，永久压缩变形率和抗撕裂性等机械性能，和具备优异的化学耐受性方面，特别是耐酸碱类，耐肥皂和洗涤剂，耐燃油和润滑剂等耐化学溶剂方面，很难做到同时兼顾。
[0003]在这些行业中使用具有低表面能内表面的流体导管，因为这样的流体导管易于清洁，耐化学腐蚀且耐污染。一般来讲，此类低表面能材料大多为含氟聚合物。使用这些含氟聚合物作为流体导管的衬里。然而，这些含氟聚合物价格昂贵，并且很难熔融加工。许多可用作柔性管内表面的含氟聚合物难以粘附到其他聚合物表面。例如，当暴露于某些溶剂(诸如燃料)时，含氟聚合物与基材之间通常会出现分层。另外，许多含氟聚合物还缺乏柔性，使得这样的材料不适用于有诸如应力、弯曲半径、压力等要求的应用。这也在很大程度上限制了此类材料在上述领域中的广泛应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术的柔性管（如蠕动泵管）中含氟内衬层与基材粘结性较差而导致在挤压过程中产生分层及破坏的缺点，而提出的一种内衬含氟层的多层柔性管及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种内衬含氟层的多层柔性管，从内到外依次包括：含氟聚合物衬里层a，为聚四氟乙烯（PTFE）以及四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物（THV）中的至少一种；聚合物粘接层b，包括四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物（THV）以及四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(乙基乙烯基醚)的共聚物（THP）；聚烯烃外层c，包括聚烯烃、苯乙烯嵌段共聚物和聚氯乙烯中的至少一种，聚烯烃外层c的邵氏A硬度小于含氟聚合物衬里层a的邵氏A硬度。
[0006]优选地，聚烯烃外层c、聚合物粘接层b及含氟聚合物衬里层a的重量比为1：0.05
‑
0.2：0.1
‑
0.6，可视使用要求（硬度、柔韧性）进行筛选。
[0007]优选地，含氟聚合物衬里层a中聚四氟乙烯（PTFE）与四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物（THV）的掺混重量比为0
‑
1：1，四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物
（THV）中四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的重量比为1：0.1
‑
0.12：0.04
‑
0.05。
[0008]聚四氟乙烯（PTFE）购自Sigma
‑
Aldrich，四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物（THV）为Dyneon THV 815GZ 氟塑料。
[0009]优选地，聚合物粘接层b中四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物（THV）与四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(乙基乙烯基醚)的共聚物（THP）的重量比为1/9
‑
9，四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(乙基乙烯基醚)的共聚物（THP）中六氟丙烯（HFP）的重量含量为6.5%，PEVE 的重量含量为1.8%。
[0010]优选地，聚烯烃外层c中聚烯烃、苯乙烯嵌段共聚物和聚氯乙烯的重量比为1：0
‑
0.1：0
‑
0.2；聚烯烃包括由至少一种烯烃单体(如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、甲基戊烯、己烯、辛烯或它们的任意组合)形成的均聚物、共聚物、三元共聚物、合金或它们的任意组合，例如聚丙烯、聚乙烯、乙烯共聚物、聚烯烃弹性体(POE)、聚烯烃塑性体(POP)或它们的组合；苯乙烯嵌段共聚物具体为苯乙烯
‑
乙烯
‑
丙烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丙烯嵌段共聚物（SEP）、苯乙烯
‑
乙烯
‑
(乙烯
‑
丙烯)
‑
苯乙烯嵌段共聚物（SEEPS）、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物（SIS）或苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）中的至少一种，KRATON、SEPTON、HYBRAR和SIBSTAR的商标市售，可以提供具有流动稳定性的柔性管道，乙烯嵌段共聚物至少部分地可与连续相的聚丙烯混溶(拓宽或抑制任一组分的Tg)。
[0011]优选地，多层柔性管的聚烯烃外层c中还包括矿物油，矿物油占聚烯烃外层c总重量的20%
‑
30%，起润滑及稀释作用，便于成型。
[0012]优选地，含氟聚合物衬里层a与聚合物粘接层b之间还设置有碳化层d，碳化层d经由以下过程制备：1）配制钠萘溶液：干燥容器中通入干燥的氮气，保持温度为15
‑
16℃，加入脱水的四氢呋喃，再滴入蒸馏所得的萘，搅拌溶解，在煤油中取出金属钠用吸油纸将煤油吸干去除表面氧化部分，投入容器中搅拌1.5
‑
2h，待溶液呈墨绿色澄清的悬浮液，制得浓度为1.2mol/L的钠萘溶液；2）碳化处理：将含氟聚合物衬里层a外表面进行打磨，并清理表面后进行干燥，将含氟聚合物衬里层a外表面冷却至13
±
2℃，涂抹钠萘溶液并浸渍5
‑
7min，而后用高压水冲洗，含氟聚合物衬里层a表层由黄色逐渐变为黑色，即为碳化层d，厚度约为4
‑
6μm，水接触角为56
‑
60
°
，随着碳化程度逐渐增大，与水的接触角逐渐减小，提高润湿性。113.5
°‑
58.4
°
。
[0013]优选地，聚合物粘接层b与聚烯烃外层c之间设有预碳化层e，预碳化层e的碳化处理过程为：将聚合物粘接层b外表面进行打磨，并清理表面后进行干燥，将聚合物粘接层b外表面冷却至13
±
2℃，涂抹钠萘溶液并浸渍2
‑
3min，而后用高压水冲洗，聚合物粘接层b表层由黄色逐渐变为浅褐色，即为预碳化层e，厚度约为1
‑
1.5μm，水接触角为49
‑
52
°
，预碳化层e的碳化程度小于碳化层d，但聚合物粘接层b与烯烃相容性较佳，且碳化处理后表层为弱碱性（钠与水反应生成氢氧化钠），故随着碳化程度逐渐增大，接触角先增大后减小，最终试验由92.2
°
降至49.5
°
，而后上升至54.1
‑
57.9
°
，即碳化表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内衬含氟层的多层柔性管，其特征在于，从内到外依次包括：含氟聚合物衬里层a，为聚四氟乙烯以及四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物中的至少一种；聚合物粘接层b，包括四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物以及四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(乙基乙烯基醚)的共聚物；聚烯烃外层c，包括聚烯烃、苯乙烯嵌段共聚物和聚氯乙烯中的至少一种，所述聚烯烃外层c的邵氏A硬度小于所述含氟聚合物衬里层a的邵氏A硬度。2.根据权利要求1所述的一种内衬含氟层的多层柔性管，其特征在于，所述聚烯烃外层c、聚合物粘接层b及含氟聚合物衬里层a的重量比为1：0.05
‑
0.2：0.1
‑
0.6。3.根据权利要求1所述的一种内衬含氟层的多层柔性管，其特征在于，所述含氟聚合物衬里层a中聚四氟乙烯与四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物的掺混重量比为0
‑
1：1，所述四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物中四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的重量比为1：0.1
‑
0.12：0.04
‑
0.05。4.根据权利要求1所述的一种内衬含氟层的多层柔性管，其特征在于，所述聚合物粘接层b中四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物与四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(乙基乙烯基醚)的共聚物的重量比为1/9
‑
9，所述四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(乙基乙烯基醚)的共聚物中六氟丙烯的重量含量为6.5%，全氟(乙基乙烯基醚)的重量含量为1.8%。5.根据权利要求1所述的一种内衬含氟层的多层柔性管，其特征在于，所述聚烯烃外层c中聚烯烃、苯乙烯嵌段共聚物和聚氯乙烯的重量比为1：0
‑
0.1：0
‑
0.2；所述聚烯烃包括由至少一种烯烃单体形成的均聚物、共聚物、三元共聚物、合金或它们的任意组合；所述苯乙烯嵌段共聚物具体为苯乙烯
‑
乙烯
‑
丙烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丙烯嵌段共聚物、苯乙烯
‑
乙烯
‑
(乙烯
‑
丙烯)
‑
苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物或苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种内衬含氟层的多层柔性管，其特征在于，所述多层柔性管的聚烯烃外层c中还包括矿物油，矿物油占聚烯烃外层c总重量的20%
‑
30%。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿煜，
申请(专利权)人：苏州英纳薇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：