一種戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明設(shè)及一種戶外使用的高強度聚四氣乙締片材的制備方法，屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 聚四氣乙締是四氣乙締的聚合物。英文縮寫為PTFE，廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿 和有機溶劑的環(huán)境中。聚合聚四氣乙締由四氣乙締經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合 反應(yīng)是在大量水存在下攬拌進行的，用W分散反應(yīng)熱，并便于控制溫度。聚合一般在40~ 80°C，3~26千克力/厘米2壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發(fā)劑，也 可W用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氣乙締聚合時放熱171. 38kJ。分散聚合須添加全氣型 的表面活性劑，例如全氣辛酸或其鹽類。 陽〇化]應(yīng)用聚四氣乙締可采用壓縮或擠出加工成型；也可制成水分散液，用于涂層、浸潰 或制成纖維。聚四氣乙締在原子能、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建筑、紡織、食 品等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘涂層等。
[0006] 聚四氣乙締化學(xué)性質(zhì)有：1、耐腐蝕性：能夠承受除了烙融的堿金屬，氣化介質(zhì)W 及高于300°C氨氧化鋼之外的所有強酸(包括王水)、強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作 用。2、絕緣性：不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達1018歐姆.厘米，介質(zhì)損耗小，擊穿 電壓高。3、耐高低溫性：對溫度的影響變化不大，溫域范圍廣，可使用溫度-190~260°C。4、 自潤滑性：具有塑料中最小的摩擦系數(shù)，是理想的無油潤滑材料。
[0007] 在戶外的車棚、擋風(fēng)設(shè)施中，通常會使用PTFE作為薄膜材料或者是采用其板材， 但是由于需要安裝于鋼結(jié)構(gòu)中，就對薄膜和板材的物理強度提出了較高的要求； CN102731941A公開了一種聚四氣乙締復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：1)在添 有表面活性劑的水中依次加入聚四氣乙締和填料，均勻攬拌康面活性劑與水的重量比為 0. 0002~0. 1 :1，水的重量與聚四氣乙締和填料重量之和的比為：0.5~2 :1，聚四氣乙締 占聚四氣乙締和填料重量之和的84%~99% ;2)將步驟1)所得的產(chǎn)物進行過濾，過濾所得 的固體依次經(jīng)洗涂、干燥、模壓和燒結(jié)，得聚四氣乙締復(fù)合材料。CN102558723A公開了一種 填充有玻璃纖維的聚四氣乙締材料及其制造方法。所述的填充有玻璃纖維的聚四氣乙締材 料是由聚四氣乙締和作為填充劑的玻璃纖維W100 : 10~30的重量比共混后經(jīng)擠壓及燒 結(jié)而制成。但是上述的PTFE材料在應(yīng)用于戶外時，存在著拉伸性能不高的問題，同時材料 的自清潔性能也不高。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是：解決戶外的車棚等處使用的PTFE(聚四氣乙締）材料的機械強 度、拉伸性能不高的問題。采用的技術(shù)方案是： 一種戶外使用的高強度聚四氣乙締片材的制備方法，包括如下步驟： 第1步：按重量份計，在反應(yīng)蓋中加入水150~200份、聚苯乙締微球4~6份和四氣 乙締單體30~50份，用氨水調(diào)節(jié)抑在10~12之間，加入引發(fā)劑3~5份，在惰性氣體的 保護下，加入1-S氣甲基-1，3-下二締1~2份、氯下二締2~4份、丙締酸徑丙醋2~3 份、丙締酸十=氣辛醋1~3份，進行聚合反應(yīng)； 第2步：將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干后，即得。
[0010] 所述的第1步中，氨水的質(zhì)量濃度是10~20%。
[0011] 所述的第1步中，引發(fā)劑選自過氧化氨、過硫酸鐘、異丙苯過氧化氨、二異丙苯過 氧化氨或者對甲基丙苯過氧化氨。 陽〇1引所述的第1步中，聚合反應(yīng)的壓力是1.OMpa~3.OMpa。
[0013]所述的第1步中，惰性氣體是指氮氣或者氮氣。
[0014] 所述的第1步中，反應(yīng)溫度是10~30°C。 陽01引所述的第2步中，烘干條件是120~160°C下，烘干10~30小時。
[0016] 有益效果 本發(fā)明中，聚苯乙締微球的作用提高材料表面的疏水性，能夠提高材料的自潔效果； 丙締酸十=氣辛醋單體的作用是提高材料的拉伸強度W及疏水性。
[0017]
【具體實施方式】
[0018] 實施例1 第1步：在反應(yīng)蓋中加入水150Kg、聚苯乙締微球4Kg和四氣乙締單體30Kg，用質(zhì)量濃 度是10%的氨水調(diào)節(jié)抑在10之間，加入引發(fā)劑異丙苯過氧化氨3Kg，在氮氣的保護下，加入 1-S氣甲基-1，3-下二締化g、氯下二締2Kg、丙締酸徑丙醋2Kg、丙締酸十S氣辛醋化g，進 行聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)的壓力是1.OMpa,反應(yīng)溫度是10°C; 第2步：將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干，烘干條 件是120°C下，烘干10小時，即得。
[0019] 實施例2 第1步：在反應(yīng)蓋中加入水200Kg、聚苯乙締微球服g和四氣乙締單體50Kg，用質(zhì)量濃 度是20%的氨水調(diào)節(jié)抑在12之間，加入引發(fā)劑異丙苯過氧化氨5Kg，在氮氣的保護下，加入 1-S氣甲基-1，3-下二締2Kg、氯下二締4Kg、丙締酸徑丙醋3Kg、丙締酸十S氣辛醋3Kg，進 行聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)的壓力是3.OMpa,反應(yīng)溫度是30°C; 第2步：將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干，烘干條 件是160°C下，烘干30小時，即得。
[0020] 實施例3 第I步：在反應(yīng)蓋中加入水190Kg、聚苯乙締微球5Kg和四氣乙締單體40Kg，用質(zhì)量濃 度是15%的氨水調(diào)節(jié)抑在11之間，加入引發(fā)劑異丙苯過氧化氨4Kg，在氮氣的保護下，加入 1-=氣甲基-1，3-下二締化g、氯下二締3Kg、丙締酸徑丙醋3Kg、丙締酸十=氣辛醋2Kg，進 行聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)的壓力是2.OMpa,反應(yīng)溫度是15°C; 第2步：將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干，烘干條 件是150°C下，烘干20小時，即得。
[0021] 對照例1 與實施例3的區(qū)別在于：未加入聚苯乙締微球。 陽02引第1步：在反應(yīng)蓋中加入水190Kg和四氣乙締單體40Kg，用質(zhì)量濃度是15%的氨 水調(diào)節(jié)抑在11之間，加入引發(fā)劑異丙苯過氧化氨4Kg，在氮氣的保護下，加入1-S氣甲 基-1，3-下二締化g、氯下二締3Kg、丙締酸徑丙醋3Kg、丙締酸十=氣辛醋2Kg，進行聚合反 應(yīng)，聚合反應(yīng)的壓力是2.OMpa,反應(yīng)溫度是15°C; 第2步：將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干，烘干條 件是150°C下，烘干20小時，即得。
[0023] 對照例2 與實施例3的區(qū)別在于：未加入丙締酸十=氣辛醋單體。
[0024] 第1步：在反應(yīng)蓋中加入水190Kg、聚苯乙締微球5Kg和四氣乙締單體40Kg，用質(zhì) 量濃度是15%的氨水調(diào)節(jié)抑在11之間，加入引發(fā)劑異丙苯過氧化氨4Kg，在氮氣的保護下， 加入1-=氣甲基-1，3-下二締化g、氯下二締3Kg、丙締酸徑丙醋3Kg，進行聚合反應(yīng)，聚合 反應(yīng)的壓力是2.OMpa,反應(yīng)溫度是15°C; 第2步：將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干，烘干條 件是150°C下，烘干20小時，即得。 陽0巧] 將上述實施例和對照例制備得到的聚四氣乙締樹脂進行性能試驗。
[0026] 樣品的標準相對密度（SSG)的測試按照HG/T2903-1997標準進行。樣品的拉伸 強度和斷裂伸長率的測試按照HG/T2903-1997標準進行。
從表中可W看出，本發(fā)明制備得到的應(yīng)用于戶外的PTFE樹脂材料具有較好的斷裂伸 長率和拉伸強度。實施例3與對照例1相比，通過加入聚苯乙締微球，可W顯著提高PT陽 材料的接觸角，能夠提高材料的自清潔和抗污染性能。實施例3相對于對照例2,加入了丙 締酸十=氣辛醋單體后，顯著提高了斷裂伸長率，并且同時也能提高接觸角。
【主權(quán)項】
1. 一種戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 第1步：按重量份計，在反應(yīng)釜中加入水150~200份、聚苯乙烯微球4~6份和四氟 乙稀單體30~50份，用氨水調(diào)節(jié)pH在10~12之間，加入引發(fā)劑3~5份，在惰性氣體的 保護下，加入1-三氟甲基-1，3- 丁二烯1~2份、氯丁二烯2~4份、丙烯酸羥丙酯2~3 份、丙烯酸十三氟辛酯1~3份，進行聚合反應(yīng)； 第2步：將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干后，即得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，其特征在 于：所述的第1步中，氨水的質(zhì)量濃度是10~20%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，其特征在 于：所述的第1步中，引發(fā)劑選自過氧化氫、過硫酸鉀、異丙苯過氧化氫、二異丙苯過氧化氫 或者對甲基丙苯過氧化氫。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，其特征在 于：所述的第1步中，聚合反應(yīng)的壓力是I.OMpa~3.OMpa。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，其特征在 于：所述的第1步中，惰性氣體是指氮氣或者氦氣。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，其特征在 于：所述的第1步中，反應(yīng)溫度是10~30°C。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，其特征在 于：所述的第2步中，烘干條件是120~160°C下，烘干10~30小時。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種戶外使用的高強度聚四氟乙烯片材的制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。步驟：在反應(yīng)釜中加入水、聚苯乙烯微球和四氟乙烯單體，用氨水調(diào)節(jié)pH在10～12之間，加入引發(fā)劑，在惰性氣體的保護下，加入1-三氟甲基-1,3-丁二烯、氯丁二烯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸十三氟辛酯，進行聚合反應(yīng)；將得到的聚合反應(yīng)產(chǎn)物除去液相之后，剩余物用去離子水洗，再烘干后，即得。本發(fā)明中，聚苯乙烯微球的作用提高材料表面的疏水性，能夠提高材料的自潔效果；丙烯酸十三氟辛酯單體的作用是提高材料的拉伸強度以及疏水性。
【IPC分類】C08F220/22, C08F236/18, C08L27/18, C08F220/28, C08F236/16, C08L25/06, C08F214/26
【公開號】CN105218733
【申請?zhí)枴緾N201510735692
【發(fā)明人】宋介珍
【申請人】宋介珍
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月3日