CN105504612A - 一种聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法。本发明属于共混合金技术领域。聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法：(1)聚四氟乙烯与导电炭黑共混：聚四氟乙烯分散树脂和导电炭黑质量比为100:0.5～5，加入异构烷烃类有机溶剂油，混料机混合均匀，过筛后，熟化15h以上；(2)共混料制坯：0.3～1.0MPa条件下，双向加压的方式压制成料坯；(3)推压：加入到柱塞式挤出机料腔中，料腔加热至25～50℃，在1～10Mpa的条件下推压成圆棒；(4)共混料压制：置于压延机上压制成聚四氟乙烯含油基带，然后经脱油、拉伸、高温定型，制得聚四氟乙烯抗静电薄膜。本发明具有工艺简单，操作方便；产品抗静电性能优越，耐高温，耐腐蚀，耐磨损，高强度，使用寿命长等优点。

Description

一种聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法
技术领域
本发明属于共混合金技术领域，特别是涉及一种聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法。
背景技术
目前，聚四氟乙烯(PTFE)具有优良的使用性能，具有耐高低温性能，长期使用温度达250～261℃，在-100℃仍软，-200℃仍韧；其耐腐蚀性好，能耐王水和任何浓度的强酸、强碱、有机溶剂等；耐气候好，具有塑料中最佳的老化寿命；有良好的自润滑性，且其电气性能优良，绝缘电阻高，介电常数小，是一种性能优异的高分子材料。将其加工成聚四氟乙烯棒材、管材、板材以及车削板材、生料带等，作为化工设备中的耐腐蚀材料，如各类腐蚀性流体介质管道、各类防腐设备、容器等衬壁、衬里等，电子电气工业中的高级绝缘材料，高频电缆等，低转速滑动轴承、食品、纺织机械中的运动摩擦零部件，以及建筑工业中的桥梁、隧道、贮槽的位移支撑滑块和医疗器械上的人工血管、消毒器等来使用，广泛应用于化工、石化、炼油、钢铁、化纤、有机合成、原子能、制药以及高纯产品生产、粘稠物料的输送等行业。
导电炭黑是具有低电阻或高电阻性能的炭黑，能够使橡胶或塑料具有一定的导电性能，赋予其制品导电或防静电作用，其特点为粒径小，比表面积大且粗糙，结构高，表面洁净(化合物少)等。常用于制备抗静电或导电橡胶、塑料制品、电缆料等，如防静电输送带，防静电管，医用橡胶制品，电子组件包装薄膜，防爆电缆、抗静电鞋底等防静电制品；以及电缆屏蔽料，导电薄膜等导电制品。
随着塑料、橡胶、纤维等高分子材料的开发和应用，在人们生活中，绝缘材料的使用日益广泛，静电导致的事故和危害越来越多；因此，人们越来越重视材料的抗静电问题。为了使PTFE薄膜本身摩擦不产生静电，且经高温定型后经久耐磨，能够起到良好的抗静电效果，避免静电对人体产品和工作现场造成破坏，需要利用导电炭黑对PTFE树脂进行改性。随着PTFE产能快速增加，加强PTFE改性技术，开发新型高效的PTFE抗静电复合材料，现有工艺还存在工艺复杂、成本高、产品性能不稳定等技术问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法。
本发明的目的是提供一种具有工艺简单、操作方便；产品抗静电性能优越，耐高温，耐腐蚀、耐磨损，高强度，使用寿命长等特点的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法。
本发明聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法所采取的技术方案是：
一种聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特点是：聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备包括以下工艺过程：
(1)聚四氟乙烯与导电炭黑共混
聚四氟乙烯分散树脂过5～20目筛，和导电炭黑质量比为100:0.5～5，加入异构烷烃类有机溶剂油，至于混料机混合均匀，过筛后，在20～60℃条件下，熟化15h以上；
(2)共混料制坯
熟化料在0.3～1.0MPa条件下，采用双向加压的方式压制成料坯；
(3)推压
料坯加入到柱塞式挤出机料腔中，料腔加热至25～50℃，在1～10Mpa的条件下推压成圆棒；
(4)共混料的压制
推压完成的聚四氟乙烯圆棒置于压延机上压制成聚四氟乙烯含油基带，然后经脱油、拉伸、高温定型，制得聚四氟乙烯抗静电薄膜。
本发明聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法还可以采用如下技术方案：
所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特点是：聚四氟乙烯与导电炭黑共混时，导电炭黑经球磨机研磨1～5，导电炭黑的粒径为10～30μm，导电炭黑使用前经真空干燥处理。导电炭黑接近或小于PTFE树脂的粒径。
所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特点是：混料时，加入的溶剂油质量为PTFE树脂质量的10～30％，在混料桶中振荡摇晃20～30min，再至于混料机上混合30～60min。
所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特点是：异构烷烃类有机溶剂油为
IsoperM或200#汽油。
所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特点是：过筛后，放置到烘箱中20～60℃条件下熟化15～20h。
所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特点是：压延时，压制成四氟乙烯含油基带，在270～310℃温度下定型，制品厚度为0.1～0.5mm，密度为0.7～1.7g/cm3。
本发明聚四氟乙烯(PTFE)抗静电薄膜的制备过程，PTFE材料是粉状分散聚四氟乙烯，具有优良的热稳定性和电气性能、突出的化学惰性、以及低摩擦系数等卓越性能，其适用于糊膏成型，可加工成连续长度的薄壁管、细棒、电线电缆绝缘绕包带、生料带等。
本发明具有的优点和积极效果是：
聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有通过PTFE分散树脂和导电炭黑制备共混料，通过选取适宜的配比，控制制备过程中的工艺参数等，来获得高性能的聚四氟乙烯(PTFE)抗静电薄膜，使得共混材料的抗静电性能和耐腐蚀性能优越。本发明具有工艺简单、操作方便；产品抗静电性能和耐腐蚀性能优越，具有耐高温，耐磨损，高强度，使用寿命长等优点。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
实施例1
一种聚四氟乙烯(PTFE)抗静电薄膜的制备方法，包括以下制备过程：
1.PTFE树脂与导电炭黑共混
原料选用聚四氟乙烯(PTFE)分散树脂和进口的导电炭黑，PTFE树脂过5～20目筛，导电炭黑需要经球磨机研磨至少1h，且二者的质量比为100:0.5～5。按照配比称取PTFE树脂和导电炭黑，加入到混料桶中，再称取一定量的溶剂油，加入到桶中，振荡摇晃至少20min，然后置于混料机上，混配至少30min后，过筛，放置到烘箱中，20～60℃条件下，熟化15h～20h；
2.共混料制坯
混合均匀且熟化后的PTFE和导电炭黑共混料，在0.3～1.0MPa条件下，压制成一定高度的料坯；
3.共混料的推压
将制好的料坯加入到挤出机中，料腔加热至25～50℃，在1～10Mpa的条件下推压成一定棒径的圆棒；
4.共混料的压制
推压完成的共混料圆棒置于压延机上，压制成具有一定宽度、厚度的PTFE含油基膜，然后经脱油、拉伸、定型等几道工序，制得新型聚四氟乙烯(PTFE)抗静电薄膜，然后可以根据具体需要缠绕成管，经烧结定型后成为防腐管道内衬。制品厚度0.100～0.500mm，密度0.7～1.7g/cm3，纵向拉伸性能：拉伸强度≥10MPa，断裂伸长率≥80％，电阻值为1×104-1×1011Ω。
实施例2
一种聚四氟乙烯(PTFE)抗静电膜衬里的制备过程，同实施例1。其中，
原料配比：PTFE2kg，导电炭黑20g；聚四氟乙烯(PTFE)分散树脂的粒径为300μm，研磨后的导电炭黑粒径为10μm左右。
原料选用牌号为DF-203的聚四氟乙烯(PTFE)分散树脂，炭黑为亿博瑞导电炭黑。
在真空干燥箱中，对二者进行干燥处理4h后，按照PTFE：导电炭黑＝100：1的配比，称取2kg的PTFE和20g的导电炭黑，先将导电炭黑加入到球磨机内，200r/min高速运行45min，以便将其粒径研磨至10μm。将PTFE树脂和导电炭黑分层加入到混料桶中，放置到混料机上，30min后取下，加入0.6kgIsoperM溶剂油，继续振荡摇晃30min,过筛，放置到50℃的恒温烘箱内15h。取出混合好的共混料，将其在0.4MPa条件下，制坯，选用φ16的口模，在10MPa压力下挤出。推压完成的共混料圆棒置于压延机上，压制成宽180mm、厚0.200mm的PTFE抗静电膜含油基膜，然后经脱油、拉伸、280℃定型等几道工序，制得新型聚四氟乙烯(PTFE)抗静电薄膜。制品厚度：0.208mm，密度：1.5g/cm3，纵向拉伸性能：拉伸强度14.28MPa，断裂伸长率269.34％，横向拉伸性能：拉伸强度1.01MPa，断裂伸长率374.25％，(250V)体积电阻2.07×107Ω，(100V)表面电阻1.53×108Ω。
本发明通过选用合适牌号的PTFE分散树脂、导电炭黑和溶剂油，通过控制基膜制备、脱油、拉伸、定型的工艺参数，获得新型聚四氟乙烯(PTFE)抗静电薄膜。产品抗静电性能和耐化学腐蚀性优越；耐高温，可在240℃条件下长期使用；具有优异的耐热性和介电性能；几乎能够抵挡所以强酸、强氧化剂、还原剂等各种有机溶剂以及其它强腐蚀性介质的腐蚀，并能够在较广的温度范围内使用，已经成为各种腐蚀性流体介质管道、各类防腐设备、容器等衬里的重要材料。
本实施例具有所述的工艺简单、操作方便；产品抗静电性能优越，耐高温，耐腐蚀、耐磨损，高强度，使用寿命长等积极效果。

Claims (5)

1.一种聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特征是：聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备包括以下工艺过程：
(1)聚四氟乙烯与导电炭黑共混
聚四氟乙烯分散树脂过5～20目筛，和导电炭黑质量比为100:0.5～5，加入异构烷烃类有机溶剂油，至于混料机混合均匀，过筛后，在20～60℃条件下，熟化15h以上；
(2)共混料制坯
熟化料在0.3～1.0MPa条件下，采用双向加压的方式压制成料坯；
(3)推压
料坯加入到柱塞式挤出机料腔中，料腔加热至25～50℃，在1～10Mpa的条件下推压成圆棒；
(4)共混料压制
推压完成的聚四氟乙烯圆棒置于压延机上压制成聚四氟乙烯含油基带，然后经脱油、拉伸、高温定型，制得聚四氟乙烯抗静电薄膜。
2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特征是：聚四氟乙烯与导电炭黑共混时，导电炭黑经球磨机研磨1～5，导电炭黑的粒径为10～30μm，导电炭黑使用前经真空干燥处理。
3.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特征是：混料时，加入的溶剂油质量为PTFE树脂质量的10～30％，在混料桶中振荡摇晃20～30min，再至于混料机上混合30～60min。根据权利要求1、2或3所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特征是：异构烷烃类有机溶剂油为IsoperM或200#汽油。
4.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特征是：过筛后，放置到烘箱中20～60℃条件下熟化15～20h。
5.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯抗静电薄膜的制备方法，其特征是：压延时，压制成四氟乙烯含油基带，在270～310℃温度下定型，制品厚度为0.1～0.5mm，密度为0.7～1.7g/cm3。
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