一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚四氟乙烯相关技术领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材及其制备方法。本发明专利技术第一方面提供了一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材的制备方法，包括烘干原料、粉料、加料、压制、烧结、冷却的过程，其中原料包括聚四氟乙烯，粉料所得聚四氟乙烯颗粒粒径包括400～575μm、150～250μm与15～50μm。

A Polytetrafluoroethylene Molded Pipe with Large Outer Diameter and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材及其制备方法
本专利技术涉及聚四氟乙烯相关
，更具体地，本专利技术涉及一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材及其制备方法。
技术介绍
聚四氟乙烯是一种白色柔软结晶状聚合物，其作为塑料材料，不但密度最大而且是世界最耐腐蚀的材料之一，可以在260℃连续使用。有资料证实在－269℃条件下聚四氟乙烯尚能具有良好的延展性；此外聚四氟乙烯还具有以下特性；良好的不粘性，极其出众的介电性能和电绝缘性以及优异的抗老化性。由于聚四氟乙烯(PTFE)以上的种种特性造就了其在国民经济作为一种新型材料极其重要的地位。尤其在作为密封材料方面应用极为广泛。但目前生产的聚四氟乙烯管材的外径一般为400mm，其在利用率、耐磨性、耐腐蚀性等方面均存在着一定的缺陷，因此，为进一步扩大该材料在化工、医药、石化、食品饮料、电子、冶金、船舶等领域的应用，需要进一步提高PTFE材料的利用率、防腐蚀、耐磨性能，提高其在严苛输送环境中的输送能力。目前也有部分研究围绕聚四氟乙烯改性方面提高PTFE材料的使用性能，但在改性的同时可能引起其他负面影响，例如有害气体的排放、生产过程的复杂化、生产成本的提高等问题，因此本专利技术提供一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材以提高PTFE材料的使用性能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材的制备方法，包括加料、压制、烧结、冷却的过程；其中制备原料包括聚四氟乙烯，聚四氟乙烯颗粒粒径包括400～575μm、150～250μm以及15～50μm。作为本专利技术的一种优选技术方案，压制过程包括施压、排气以及保压三个阶段。作为本专利技术的一种优选技术方案，压制过程压缩比为2～3。作为本专利技术的一种优选技术方案，保压阶段中压力为20～35MPa，时间为50～90min。作为本专利技术的一种优选技术方案，排气过程包括3～5次。作为本专利技术的一种优选技术方案，烧结过程中的烧结温度为330～380℃，烧结时间为50～60h。作为本专利技术的一种优选技术方案，烧结过程中的采用卧式烧结的方法。本专利技术第二方面提供了所述聚四氟乙烯模压管材的制备方法制备得到的聚四氟乙烯管材。作为本专利技术的一种优选技术方案，聚四氟乙烯的外径为600～650mm。本专利技术第三方面提供了所述聚四氟乙烯管材的应用，应用于垫片、车削板以及车削膜。本专利技术与现有技术相比，有益效果为：本专利技术提供的外径达630mm的聚四氟乙烯具较高的拉伸强度，符合车削板等产品对材料的性能要求，且本专利技术提供的聚四氟乙烯的制备方法可使得材料加工性能较好，不会因为外径的增大而导致工件的破裂或者内部缺陷的产生，也说明本专利技术提供的制备大外径聚四氟乙烯的方法在保证材料性能的同时提高材料的利用率，降低成本，提高收益，对于实际生产有着巨大的意义。具体实施方式为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材的制备方法，包括加料、压制、烧结、冷却的过程。在一种实施方式中，聚四氟乙烯模压管材的制备方法还包括烘干原料与粉料的过程；优选地，聚四氟乙烯模压管材的制备方法依次包括烘干原料、粉料、加料、压制、烧结、冷却的过程。在一种实施方式中，烘干原料过程中温度为50～70℃，时间为0.5～1h；优选的，烘干原料过程中温度为60℃，时间为1h。在一种实施方式中，粉料所得聚四氟乙烯颗粒粒径包括400～575μm；优选地，粉料所得聚四氟乙烯颗粒粒径还包括150～250μm以及15～50μm；进一步优选地，400～575μm的聚四氟乙烯颗粒、150～250μm的聚四氟乙烯颗粒以及15～50μm的聚四氟乙烯颗粒重量比为1：(0.3～0.6)：(0.3～0.6)；更优选地，400～575μm的聚四氟乙烯颗粒、150～250μm的聚四氟乙烯颗粒以及15～50μm的聚四氟乙烯颗粒重量比1：0.45：0.35；本专利技术中的聚四氟乙烯购自山东东岳化工公司，本专利技术对聚四氟乙烯的购买厂家不做特别限制。在一种实施方式中，加料过程为将PTFE粉料加入模具中。在一种实施方式中，模具利用法兰拼接加固。在一种实施方式中，压制过程包括施压、排气以及保压三个阶段。在一种实施方式中，压制过程压缩比为2～3；优选地，压制过程压缩比为2.5。在一种实施方式中，施压方式为四柱液压机施压，本专利技术对施压方式不做特别限制。在一种实施方式中，排气过程包括3～5次；优选地，排气过程包括5次。在一种实施方式中，排气过程在施压过程中进行。在一种实施方式中，保压阶段中压力为20～35MPa，时间为50～90min；优选地，压力为25～30MPa，时间为60～80min；更优选地，压力为28MPa，时间为70min。在一种实施方式中，烧结过程中的采用卧式烧结的方法。在一种实施方式中，烧结过程中的烧结温度为330～380℃，烧结时间为50～60h。在一种优选实施方式中，烧结过程中升温速度为15～35℃/h，320～340℃保温15～25h，360～380℃保温30～45h；优选地，烧结过程中升温速度为25℃/h，330℃保温20h，375℃保温40h。在一种实施方式中，冷却过程中冷却至室温即可；优选地，冷却过程中冷却速度为15～35℃/h；更优选地，冷却过程中冷却速度为20℃/h。本专利技术的第二个方面提供了一种根据所述聚四氟乙烯模压管材的制备方法制备得到的聚四氟乙烯管材；优选地，聚四氟乙烯的外径为600～650mm；更优选地，聚四氟乙烯的外径为630mm。在一种实施方式中，聚四氟乙烯的厚度为50～80mm；优选地，聚四氟乙烯的厚度为65mm。在实验过程中意外发现当控制压制、烧结过程的时间可以提高所得630mm外径管材的力学强度、管材完整性以及内部均一性，可能由于当压制、烧结时间控制在50～90min、50～60h时，使得物料在一定压力与重力作用下互相排列紧密，减少空穴，避免在烧结过程中应力缺陷而断裂，而保压时间过久，可能在物料重力作用下，出现部分团聚，以致后面烧结过程中热气流动不充分，造成物料熔融-结晶不充分，会出现力学强度下降甚至出现裂纹；此外，烧结时间充分，会使热气流动充分物料熔融-结晶充分均匀，避免缺陷。同时也发现控制压制过程中的排气与压缩比可以提高所得630mm外径管材的力学强度、管材完整性以及内部均一性，可能排气有利于气体的排除，避免在保压、烧结过程中空气缺陷在体系中的残余而导致断裂与应力缺陷；当压缩比过大时，可能在物料重力作用下，出现部分团聚，以致后面烧结过程中热气流动不充分，造成物料熔融-结晶不充分，会出现力学强度下降甚至出现裂纹。此外，也可以通过调整所用聚四氟乙烯颗粒的大小调控所得630mm外径管材的力学强度、管材完整性以及内部均一性，可能既可以避免大颗粒之间的空隙也可以避免颗粒过小而团聚，使得体系形成排列紧密、烧结过程中分子加热均匀、熔融-结晶充分、均一。本专利技术的第三个方面提供了所述聚四氟乙烯模压管材的应用，应用于垫片、车削板以及车削膜领域。实施例1本专利技术的实施例1提供一种应用于车削板的聚四氟乙烯管材，聚四氟乙烯的外径为630mm，厚度为65mm；所述聚四氟乙烯管材的制备方法依次包括烘干原料、粉料、加料、压制、烧结、冷却的过程；烘干原料过程中温度为60℃，时间为1h；粉料所得聚四氟乙烯颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材的制备方法，其特征在于，包括加料、压制、烧结、冷却的过程；其中制备原料包括聚四氟乙烯，聚四氟乙烯颗粒粒径包括400～575μm、150～250μm以及15～50μm。

【技术特征摘要】
1.一种具有大外径的聚四氟乙烯模压管材的制备方法，其特征在于，包括加料、压制、烧结、冷却的过程；其中制备原料包括聚四氟乙烯，聚四氟乙烯颗粒粒径包括400～575μm、150～250μm以及15～50μm。2.根据权利要求1所述聚四氟乙烯模压管材的制备方法，其特征在于，压制过程包括施压、排气以及保压三个阶段。3.根据权利要求1所述聚四氟乙烯模压管材的制备方法，其特征在于，压制过程压缩比为2～3。4.根据权利要求2所述聚四氟乙烯模压管材的制备方法，其特征在于，保压阶段中压力为20～35MPa，时间为50～90min。5.根据权利要求2所述聚四氟乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱剑锷，
申请(专利权)人：浙江德清科赛塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33