电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法技术

一种电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法包括以下步骤：将干燥后的聚四氟乙烯原料用耐低温容器包装后置于液氮中，急冷后取出；将所述急冷处理后的聚四氟乙烯原料用粉碎机进行粉碎；将所述粉碎后的聚四氟乙烯原料放到电子加速器的循环小车上；密闭所述电子加速器，并向所述循环小车上的聚四氟乙烯表面上通入臭氧，开启喷淋装置，所述喷淋装置向所述循环小车上的聚四氟乙烯原料喷淋双氧水，开启电子加速器，聚四氟乙烯原料进行辐照，将辐照后的聚四氟乙烯放入气流粉碎系统，经过充分的粉碎和分级，得到聚四氟乙烯超细粉。本发明专利技术的制备方法简单，并且可以减少辐照时间，和辐照剂量从而降低了成本，并提高了聚四氟乙烯的降解率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工
，特别涉及一种利用电子束辐照结合臭氧和双氧水制备PTEE超细粉的方法。
技术介绍
聚四氟乙烯(PTFE)超细粉是低分子量的细粉，又叫“PTFE蜡”，聚四氟乙烯超细粉平均粒径小于5 μ m,比表面积大于10m2/g，摩擦系数约为0.06 0.07，其润滑性好，能很好地分散在许多材料中。PTFE产品纯度100%，分子量低于I万以下，粒径在0.5 μ m的PTFE微粉系列，不仅保持着聚四氟乙烯的原有优良性能，还具有许多独特的性能，如无自凝聚性、无静电效应、相溶性好、分子量低、分散性好。自润滑性高、摩擦系数降低明显等等。聚四氟乙烯超细粉可以单独作固体润滑剂使用，也可以作为塑料、橡胶、涂料、油墨、润滑油、润滑脂等的添加剂。其与塑料或橡胶混合时可用各种典型的粉末加工方法，如共混等，加入量为5 20%，在油和油脂中添加聚四氟乙烯微粉，可降低摩擦系数，只要加百分之几，就可提高润滑油的寿命。其有机溶剂分散液还可作脱模剂。PTFE超细粉的制备技术主要有调聚法。热裂解法和辐射裂解法，但这些方法都有一定的缺陷，如调聚法制备的颗粒不均匀，易凝聚，以及由于有机溶剂用量大而造成污染；热裂解法则工艺复杂，投资高，在生产过程中会产生大量的有毒物质；目前比较成熟的是辐射裂解法。聚四氟乙烯(PTFE)的耐辐射性能较差，受高能辐射后引起降解，所以一般利用电子束、Co-60 Y射线辐照聚四氟乙烯原料，然后通过气流粉碎器将辐照过的聚四氟乙烯原料粉碎成粒径较小的聚四氟乙烯超细粉。但是，利用电子束、Co-60 Y射线辐射设备辐照的生产成本很高，而高标准的安全防护需要，进一步增加了生产成本。因此，市场迫切的需要一种既能高效的生产聚四氟乙烯超细粉，又能够有效降低成本的生产技术。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法。本专利技术利用电子束辐照并加臭氧和双氧水来制备聚四氟乙烯超细粉，其制备方法简单，并且可以减少辐照时间和辐照剂量从而降低了成本。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下:一种电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法，包括如下步骤:1)将干燥后的聚四氟乙烯原料用耐低温容器包装后置于液氮中，急冷后取出；2)将所述急冷处理后的聚四氟乙烯原料用粉碎机进行粉碎，粉碎后粒径为100-1000 μ m ；3)将所述粉碎后的聚四氟乙烯原料密封的放到电子加速器的循环小车上；4)密闭所述电子加速器，并开启进气机构，向所述循环小车上放置的聚四氟乙烯的密封腔内通入臭氧，所通入的臭氧与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为0.1%-0.5% ；5)开启喷淋装置，所述喷淋装置向所述循环小车上的聚四氟乙烯原料喷淋双氧水，所述喷淋的双氧水与所述循环小车上的聚四氟乙烯原料的重量比为3%-8% ；6)开启电子加速器，电子加速器产生高能电子束对聚四氟乙烯原料进行辐照，辐照剂量为300-500KGy ；7)将辐照后的聚四氟乙烯放入气流粉碎系统，经过充分的粉碎和分级，得到粒径在5 μ m以下的聚四氟乙烯超细粉。进一步地，所述电子加速器包括高频振荡器，与高频振荡器配合设置的辐照窗，位于辐照窗下方的密封腔 ，安置密封腔的循环小车，位位于密封腔内的喷淋装置和与密封装置连通的至少I个进气机构。进一步地，所述电子加速器的能量为2Mev，束流为10MA，扫描均匀性为98%以上，扫描宽度为1000mm。进一步地，所述通入的臭氧与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为0.3%。进一步地，所述喷淋的双氧水与所述循环小车上的聚四氟乙烯原料的重量比为5% ο进一步地，所述气流粉碎系统包含气流粉碎机，所述气流粉碎机包含气流喷嘴、粉碎室，压缩空气通过喷嘴高速喷射入粉碎室，在多股高压气流的交汇点处，经辐照过的所述聚四氟乙烯原料被反复碰撞、磨擦、剪切而粉碎。进一步地，所述气流粉碎系统还包含:旋风分离器、除尘器和引风机；所述气流粉碎机还包含分级室，在粉碎室粉碎后的聚四氟乙烯在引风机作用下运动至分级室，在分级轮作用下，使聚四氟乙烯颗粒按粒度大小分离，符合粒度要求的细颗粒通过分级轮进入旋风分离器或除尘器进行收集，不符合粒度要求的粗颗粒下降至粉碎室继续粉碎。进一步地，所述气流粉碎机的气流喷嘴为拉瓦尔喷嘴。进一步地，所述气流粉碎机具有干燥过滤装置，所述干燥过滤装置位于喷嘴前。本专利技术的有益效果是:本专利技术利用电子束辐照加臭氧和双氧水得到聚四氟乙烯超细粉，通过电子束、臭氧和双氧水的三重协同作用，把高分子的聚四氟乙烯原料降解为低分子的聚四氟乙烯超细粉，通过加入臭氧和双氧水可以提高聚四氟乙烯的降解效率，即达到同样的聚四氟乙烯原料降解率可以降低电子束辐照时间，从而降低了成本；并且本专利技术制备工艺简单、易于控制、产品性能稳定、实用性强。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。聚四氟乙烯的耐辐射性能较差，受高能辐射后引起降解，我们就是利用这个特性采用高频电子加速器对聚四氟乙烯进行辐射降解处理，再用气流粉碎机进行分散处理得到聚四氟乙烯超细粉材料。高频高压电子加速器是一种能产生强流电子射线的装置。它将50Hz工频低压电能，用高频振荡器变成IOOKHz高频电能，再通过高频耦合方式给由二极管和空间电容组成倍压整流电流并联供电，串联后得到极高的直流高压，用它加速电子，便可获得所需要的强流高能电子射线。我们采用的电子加速器的能量为2Mev，束流为10mA，扫描均匀性98%以上，扫描宽度1000mm，聚四氟乙烯原料放在电子加速器辐照窗下面的循环小车上进行辐照。其中，用于放置物料的电子束辐照的盘子尺寸为IOOOmmX IOOOmmX 12mm，物料盛满后体积为0.012m3,小车运行速度IOm/分，电子束束流10mA，走一圈剂量为lOKGy，300KGy就是30圈，以此类推。为了增加聚四氟乙烯的降解率，在辐照过程中，我们采用添加臭氧和双氧水的办法来降低辐照剂量，从而节约了成本，臭氧具有极强的氧化能力，是自然界中仅次于氟的氧化剂，双氧水通过特制喷淋装置成雾状喷在聚四氟乙烯原料的表面，因为双氧水在辐照过程中产生羟基自由基(.0H)，羟基自由基(.0H)是一种重要的活性氧，从分子式上看是由氢氧根(0H-)失去一个电子形成。羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8V，是自然界中仅次于氟的氧化剂，通过电子束、臭氧和双氧水的三重协同氧化反应，把高分子的聚四氟乙烯原料降解为低分子的聚四氟乙烯超细粉。本专利技术提供一种电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法，包括如下步骤:I)将干燥后的聚四氟乙烯原料用耐低温容器包装后置于液氮中，急冷后取出；2)将所述急冷处理后的聚四氟乙烯原料用粉碎机进行粉碎，粉碎后粒径为100-1000 μ m ；3)将所述粉碎后的聚四氟乙烯原料密封的放到电子加速器的循环小车上；`4)密闭所述电子加速器，并开启进气机构，向所述循环小车上的放置聚四氟乙烯的密封腔内通入臭氧，所通入的臭氧与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为0.1%-0.5% ；5)开启喷淋装置，所述喷淋装置向所述循环小车上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将干燥后的聚四氟乙烯原料用耐低温容器包装后置于液氮中，急冷后取出；2）将所述急冷处理后的聚四氟乙烯原料用粉碎机进行粉碎，粉碎后粒径为100?1000μm；3）将所述粉碎后的聚四氟乙烯原料放到密封的电子加速器的循环小车上；4）密闭所述电子加速器，并开启进气机构，向所述循环小车上放置的聚四氟乙烯的密封腔内通入臭氧，所通入的臭氧与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为0.1%?0.5%；5）开启喷淋装置，所述喷淋装置向所述循环小车上的聚四氟乙烯原料喷淋双氧水，所述喷淋的双氧水与所述循环小车上的聚四氟乙烯原料的重量比为3%?8%；6）开启电子加速器，电子加速器产生高能电子束对聚四氟乙烯原料进行辐照，辐照剂量为300?500KGy；7）将辐照后的聚四氟乙烯放入气流粉碎系统，经过充分的粉碎和分级，得到粒径在5μm以下的聚四氟乙烯超细粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾建忠，吴明红，蔡建球，
申请(专利权)人：太仓金凯特种线缆有限公司，
类型：发明
国别省市：