專利名稱：聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及復(fù)合樹脂領(lǐng)域，特別是涉及一種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene, PTFE),是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。聚四氟乙烯制品具有使用溫度范圍寬(_180°C +260°C)、摩擦系數(shù)低、自潤(rùn)澤性能好、吸水率低、電性能優(yōu)良(與頻率無關(guān)，不受溫度的影響)、耐化學(xué)藥品性能好等優(yōu)點(diǎn)。然而，純的聚四氟乙烯制品不耐磨、易蠕變、極限PV值低。
實(shí)用新型內(nèi)容基于此，針對(duì)純的聚四氟乙烯制品不耐磨、易蠕變、極限PV值低問題，有必要提供一種制備耐磨、耐蠕變、極限PV值相對(duì)較高的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)。一種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，包括用于提供聚四氟乙烯和聚苯酯的供料模塊；與所述供料模塊相連的混合模塊，用于按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)將15份 25份的聚苯酯用水調(diào)成糊狀并攪拌均勻，然后加入含有75份 85份的聚四氟乙烯的聚四氟乙烯分散液，攪拌直至聚苯酯和聚四氟乙烯全部凝聚脫水上浮，保留凝聚物；與所述混合模塊相連的干燥模塊，用于清洗和干燥所述混合模塊得到的凝聚物，并得到聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料；與所述干燥模塊相連的模壓模塊，用于將所述干燥模塊提供的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料壓制成型，得到預(yù)制品；以及與所述模壓模塊相連的燒結(jié)模塊，用于將所述模壓模塊提供的預(yù)制品升溫到3250C 330°C并維持lh l. 5h，接著升溫到370°C 380°C并維持6h 7h，逐步冷卻后得到聚四
氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品。在一個(gè)實(shí)施例中，所述混合模塊為不銹鋼反應(yīng)釜。在一個(gè)實(shí)施例中，所述干燥模塊為烘箱。在一個(gè)實(shí)施例中，所述模壓模塊為模壓壓機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，還包括與所述供料模塊相連的預(yù)處理模塊，所述預(yù)處理模塊用于將所述供料模塊提供的聚四氟乙烯和聚苯酯在21°C 25°C下放置36tT50h。在一個(gè)實(shí)施例中，還包括與所述模壓模塊和所述干燥模塊相連的搗料模塊，所述搗料模塊用于將所述干燥模塊得到的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料搗料均勻。一種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，包括不銹鋼反應(yīng)釜，與所述不銹鋼反應(yīng)釜相連的烘箱，與所述烘箱相連的模壓機(jī)，及與所述模壓機(jī)相連的燒結(jié)爐。[0017]這種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)制備得到的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品通過添加具有耐高溫、耐磨、耐蠕變、耐輻照、自潤(rùn)滑、絕緣、導(dǎo)熱等優(yōu)點(diǎn)的聚苯酯，利用聚苯酯所擁有的一些優(yōu)良特性，以彌補(bǔ)聚四氟乙烯不耐磨、易蠕變、極限PV值低的缺點(diǎn)。相對(duì)于純的聚四氟乙烯制品，這種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)制備得到的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品耐磨、耐蠕變、極限PV值相對(duì)較高。

圖1為一實(shí)施例的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為另一實(shí)施例的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來·實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。如圖1所示的一個(gè)實(shí)施例的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，包括供料模塊10、混合模塊30、干燥模塊50、模壓模塊70和燒結(jié)模塊90。供料模塊10用于提供聚四氟乙烯和聚苯酯。其中，聚四氟乙烯的分子量大于1000萬，聚苯酯的熱失重低于0. 5%。在另一個(gè)實(shí)施例的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，如圖2所示，還包括分別與供料模塊10和混合模塊30相連的預(yù)處理模塊20，用于將供料模塊10提供的聚四氟乙烯和聚苯酯在21°C 25 °C下放置36h 50h?；旌夏K30與供料模塊10相連，用于按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)將15份 25份的聚苯酯用水調(diào)成糊狀并攪拌均勻，然后加入含有75份 85份的聚四氟乙烯的聚四氟乙烯分散液，攪拌直至聚苯酯和聚四氟乙烯全部凝聚脫水上浮，保留凝聚物?；旌夏K30將聚苯脂與聚四氟乙烯分散液混合均勻后，使其共凝聚，然后經(jīng)干燥獲得聚苯脂填充聚四氟乙烯樹脂。本實(shí)施方式中，混合模塊30為不銹鋼反應(yīng)釜?；旌夏K30的具體工作流程為首先，將一定量的水放入反應(yīng)釜中，把聚苯脂用水調(diào)成糊狀倒入釜中，以400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌5分鐘后加入聚四氟乙烯分散液，繼續(xù)攪拌15分鐘，當(dāng)樹脂全部凝聚脫水上浮時(shí)即可停止攪拌。水與聚四氟乙烯分散液的重量比是1 n :4。實(shí)際操作的時(shí)候，水和聚四氟乙烯分散液的選擇原則為環(huán)境溫度高，水的比例就高；如果采用經(jīng)離子交換樹脂處理過的水也比用自來水要偏高一些。這種混合方式可以使聚苯脂與聚四氟乙烯的混合比較均勻，從而使得得到的復(fù)合材料的性能更為優(yōu)異，制品的質(zhì)量得到可靠地保證。混合模塊30中聚四氟乙烯和聚苯酯的質(zhì)量比優(yōu)選為80 :20。干燥模塊50與混合模塊30相連，用于清洗并干燥混合模塊30得到的凝聚物，并得到聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料。[0034]本實(shí)施方式中，干燥模塊50為烘箱，烘干的溫度可以為100°C 150°C。在另一個(gè)實(shí)施例的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，如圖2所示，還包括分別與干燥模塊50和模壓模塊70相連的搗料模塊60,搗料模塊60用于將干燥模塊50得到的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料搗料均勻。模壓模塊70與干燥模塊50相連，用于將干燥模塊50提供的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料壓制成型，得到預(yù)制品。模壓模塊70為本領(lǐng)域基本技術(shù)，可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施方式中，模壓模塊70為模壓壓機(jī)。下面僅以模壓壓機(jī)壓制模具為例進(jìn)行介紹。模具預(yù)處理對(duì)壓制模具進(jìn)行涂脫模劑、熔烘。 脫模劑選用國(guó)產(chǎn)596#有機(jī)硅樹脂為脫模劑。使用時(shí)用甲苯稀釋，配成10%的有機(jī)硅溶液，均勻地涂布在模具的工作腔內(nèi)，然后置于烘箱內(nèi)，在250°C 30(TC溫度下烘焙0. 5 2h。加料量計(jì)算加料量M=VX d。其中，M為加料量，V為預(yù)成型品體積，d為預(yù)成型品比重，d可以取1. 92。加料在21°C 25°C的環(huán)境下，按照制品加料量將S30得到的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料輕輕倒入預(yù)先處理的模腔內(nèi)，輕輕搖動(dòng)膜腔使其表面平整，因?yàn)榧訅簳r(shí)樹脂幾乎不向加壓的垂直方向移動(dòng)，所以一開始就要設(shè)法使樹脂均勻的分布在整個(gè)膜腔內(nèi)。壓制加料完畢，合上陽模，啟動(dòng)壓機(jī)緩緩而均勻地施壓，讓殘留在粉料中的空氣徐徐逸出。切忌快速加壓(沖擊式)。加壓太快，是造成制品縱向裂紋的最主要原因(陽模下降速度開始以每分鐘40mm，到結(jié)束時(shí)以每分鐘5mm)。為了避免制品產(chǎn)生夾層氣泡(或者橫向裂紋)，在升壓到一定階段時(shí)，將壓機(jī)上動(dòng)模板向上行少許，15^208后再重新加壓，直至達(dá)到所需壓力為止。制品壓到70%時(shí)應(yīng)去掉下滑快，使制品兩頭受壓。預(yù)成型壓力計(jì)算(以20%的聚苯脂填充聚四氟乙烯樹脂為例)20%的聚苯脂填充聚四氟乙烯樹脂的成型單位壓力為45MPa 65MPa。P賴=P制品單壓X S制品7 S油缸。其中，P表壓為成型壓機(jī)的表壓；P制品單壓為成型制品的單位壓力；S制品為成型制品的截面積；S油缸為成型設(shè)備油缸的截面積。例如a、制品規(guī)格0 50 X 100mm，加工設(shè)備YQ — 50t，油缸截面積=58. 06。取P制品單壓=60MPa，則P 表壓=60 X 3. 14 X 2 . 62 + 58 . 06=22Mpa。b、制品規(guī)格020X100mm，加工設(shè)備YQ — 20t，油缸截面積=24. 62。取P制品單壓=60Mpa，則P表壓=60 X 3. 14X 1. 052 + 24. 62=8 . 4Mpa。C、制品規(guī)格0 50/30X 100，加工設(shè)備YQ — 50t。取P 制品單壓=60Mpa，則P 表壓=60 X 3. 14 X (2 . 62~1. 452) +58 . 06=29Mpa。預(yù)成品壓力的適合與否，以預(yù)制品的比重1. 9^1. 94為好。保壓當(dāng)達(dá)到最大壓力時(shí),為了保證壓力的傳遞，IOOmm高的制品需保壓5min。脫模保壓完畢后，徐徐泄壓，平穩(wěn)推出預(yù)制品。檢查外觀是否光滑、無劃傷、無列紋、無色澤不均等。經(jīng)修邊并用綢布擦凈后，送下道工序存放。在另一個(gè)實(shí)施例的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，如圖2所示，還包括模具存放模塊80，用于將模壓模塊70得到的預(yù)制品存于23°C 30°C下12tT24h。這是因?yàn)閺哪耗K70得到的預(yù)制品存在剩余壓縮應(yīng)力，故需要將預(yù)制品存于23°C ^30°C的潔凈環(huán)境中存放12tT24h，以消除內(nèi)應(yīng)力。燒結(jié)模塊90與模壓模塊70相連，用于將模壓模塊70提供的預(yù)制品升溫到325°C 330°C并維持lh l. 5h，接著升溫到370°C 380°C并維持6h 7h，逐步冷卻后得到聚四
氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品。燒結(jié)模塊90將預(yù)制品加熱到它的晶體熔點(diǎn)溫度以上，并在此溫度保持一段時(shí)間，使聚苯酯填充聚四氟乙烯分子由結(jié)晶形逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形，分散的單個(gè)樹脂顆粒通過互相擴(kuò)散熔融粘結(jié)成為一個(gè)整體(其中聚苯酯顆粒也均勻分散在內(nèi))。為了觀察方便，可以在燒結(jié)爐中，放一件純聚四氟乙烯制品，此時(shí)純聚四氟乙烯制品會(huì)呈透明的膠體狀，然后再經(jīng)過逐步冷卻，聚苯酯填充聚四氟乙烯分子(與純聚四氟乙烯 分子相同)又從無定形逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶形。由于聚苯脂與聚四氟乙烯的熔融粘度指數(shù)不一樣，在同樣的熔融溫度下，聚苯脂比聚四氟乙烯熔融流動(dòng)性比聚四氟乙烯好，所以聚苯脂在制品中延聚四氟乙烯的縫隙進(jìn)行穿行并形成網(wǎng)狀，當(dāng)溫度降至室溫時(shí)又由于這個(gè)網(wǎng)狀物體的剛性比聚四氟乙烯好，所以它就像植入聚四氟乙烯制品內(nèi)的一個(gè)骨架，與聚四氟乙烯復(fù)合成一體，且分散的單個(gè)樹脂顆粒通過與聚四氟乙烯顆?；ハ鄶U(kuò)散熔融粘結(jié)成為一個(gè)整體。與填充無機(jī)物相比，無機(jī)物的顆粒只是鑲嵌在聚四氟乙烯制品里面，無機(jī)物顆粒是有界面的，不可能像聚苯脂顆粒那樣與聚四氟乙烯顆?；ハ鄶U(kuò)散熔融粘結(jié)成為一個(gè)整體的。燒結(jié)模塊90的升溫的速率可以為327°C之前55°C /h 70°C /h，327°C之后35°C /h 50°C /h。燒結(jié)模塊90的逐步降溫的速率為高于327°C時(shí)25°C /h^45°C /h，低于327°C時(shí)40 °C /h 55°C /h。下面給出三個(gè)實(shí)施例的具體升溫和保溫條件，以20%的聚苯脂填充聚四氟乙烯樹脂為例。
權(quán)利要求1.一種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，其特征在于，包括用于提供聚四氟乙烯和聚苯酯的供料模塊；用于按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)將15份 25份的聚苯酯用水調(diào)成糊狀并攪拌均勻，然后加入含有75 份 85份的聚四氟乙烯的聚四氟乙烯分散液，攪拌直至聚苯酯和聚四氟乙烯全部凝聚脫水上浮，保留凝聚物的混合模塊，所述混合模塊與所述供料模塊相連；用于清洗和干燥所述混合模塊得到的凝聚物，并得到聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料的干燥模塊，所述干燥模塊與所述混合模塊相連；用于將所述干燥模塊提供的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料壓制成型，得到預(yù)制品的模壓模塊，所述模壓模塊與所述干燥模塊相連；以及用于將所述模壓模塊提供的預(yù)制品升溫到325°C 130°C并維持ItTl. 5h，接著升溫到 3700C 380°C并維持6tT7h，逐步冷卻后得到聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的燒結(jié)模塊，所述燒結(jié)模塊與所述模壓模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述混合模塊為不銹鋼反應(yīng)釜。
3.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述干燥模塊為烘箱。
4.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，其特征在于，所述模壓模塊為模壓壓機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述供料模塊相連的預(yù)處理模塊，所述預(yù)處理模塊用于將所述供料模塊提供的聚四氟乙烯和聚苯酯在21°C 25 °C下放置36h 50h。
6.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述模壓模塊和所述干燥模塊相連的搗料模塊，所述搗料模塊用于將所述干燥模塊得到的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合材料搗料均勻。
7.一種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，其特征在于，包括不銹鋼反應(yīng)釜， 與所述不銹鋼反應(yīng)釜相連的烘箱，與所述烘箱相連的模壓機(jī)，及與所述模壓機(jī)相連的燒結(jié)爐。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)，包括用于提供聚四氟乙烯和聚苯酯的供料模塊；用于制得凝聚物的混合模塊，混合模塊與供料模塊相連；用于制備預(yù)制品的干燥模塊，干燥模塊與混合模塊相連；以及得到聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的燒結(jié)模塊，燒結(jié)模塊與干燥模塊相連。這種聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品的制備系統(tǒng)制備得到的聚四氟乙烯/聚苯酯復(fù)合制品通過添加具有聚苯酯，耐磨、極限PV值相對(duì)較高。
文檔編號(hào)B29C43/02GK202829916SQ20122026731
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者成鵬, 陳敦迅 申請(qǐng)人:深圳市明鑫高分子技術(shù)有限公司