CN114957520A - 一种悬浮ptfe树脂球形中粒子模压料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，它包括以下步骤：它采用有机过氧化物引发剂与硫酸盐助剂配方的聚合工艺、湿热处理端基方法和超声波捣碎工艺，以物料的加入量为基准按重份计，以去离子水为介质，全氟酰基过氧化物为引发剂，过硫酸钾和亚硫酸氢钠为助剂，四氟乙烯为聚合单体进行聚合反应，将经过聚合反应后的所得物经微负压状态和无搅拌抽滤方式洗涤，湿热处理和超声波振动捣碎工序制得悬浮聚四氟乙烯树脂，然后对悬浮聚四氟乙烯树脂以小于或等于200℃的温度烘干，得到固体粉末状态的悬浮树脂。本发明可以有效地提高PTFE树脂不规则形状粒料的流动性和大颗粒密实性。

Description

一种悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法。
背景技术
悬浮PTFE树脂粒料适用于模压、挤出等不同的加工成型方法，可加工成各种板、棒、管等型材，粒料有流动性，易于加入小口径磨具中，比粉料填充更均匀，主要用于小型或不易加料的模压制件不沉积、不抱团等优良性质，是未来聚四氟乙烯制品工业自动化生产的必须原料。用于模压的PTFE悬浮树脂粒料，以颗粒大小而论，粒度小的优点是颗粒细密，容易被压实，模压制品空隙少，较致密，缺点是其物料的流动性较差；粒度大的优点是颗粒粗实，有自动流动特性，缺点是其制品的密实性差，电绝缘性能较差。以颗粒形态而论，不规则形状的颗粒易压实，球形颗粒易流动。
发明内容
本发明提供了一种悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，它可以有效地提高PTFE树脂不规则形状粒料的流动性和大颗粒密实性。
本发明采用了以下技术方案：一种悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，它包括以下步骤：它采用有机过氧化物引发剂与硫酸盐助剂配方的聚合工艺、湿热处理端基方法和超声波捣碎工艺，以物料的加入量为基准按重份计，以去离子水为介质，全氟酰基过氧化物为引发剂，过硫酸钾和亚硫酸氢钠为助剂，四氟乙烯为聚合单体进行聚合反应，将经过聚合反应后的所得物经微负压状态和无搅拌抽滤方式洗涤，湿热处理和超声波振动捣碎工序制得悬浮聚四氟乙烯树脂，然后对悬浮聚四氟乙烯树脂以小于或等于200℃的温度烘干，得到固体粉末状态的悬浮树脂。
本发明以去离子水的加入量为基准按重份计，当去离子水为100份时，全氟酰基过氧化物为1.14×10-2份，过硫酸钾为1.14×10-2份，亚硫酸氢钠为2.28×10-2份。
本发明的聚合反应的聚合起始温度为25℃，聚合过程中保持在25～40℃，反应压力为表压1.6～3.0MPa间的一个定值， 恒压反应，亚硫酸氢钠以质量百分比浓度为1%的稀溶液的形式在120分钟内匀速加入反应釜。
本发明将经过聚合反应的所得物料在-0.03MPa的微负压状态和无搅拌抽滤方式下进行洗涤。
本发明将经过聚合反应后的所得物经微负压状态和无搅拌抽滤方式洗涤后所得物料在110℃湿热处理1小时，并用超声波振动作为捣碎工序，使PTFE软颗粒破裂并上浮，完成固液分离。
本发明具有以下有益效果：本发明的有益效果是：硫酸盐助剂产生的活性基团使得聚合形成的PTFE粒子呈饱满球形且团聚成直径2mm左右的球状软颗粒沉底，改善疏水性强的PTFE颗粒的洗涤效果；微负压和无搅拌抽滤方式的洗涤方式，杜绝粉尘外溢的情况，改善悬浮PTFE生产环境；超声波振动作为捣碎工序，有利于保护颗粒形状和均匀性。
具体实施方式
本发明提供了一种悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，它包括以下步骤：它采用有机过氧化物引发剂与硫酸盐助剂配方的聚合工艺、湿热处理端基方法和超声波捣碎工艺，以物料的加入量为基准按重份计，以去离子水为介质，全氟酰基过氧化物为引发剂，过硫酸钾和亚硫酸氢钠为助剂，它以去离子水的加入量为基准按重份计，当去离子水为100份时，全氟酰基过氧化物为1.14×10-2份，过硫酸钾为1.14×10-2份，亚硫酸氢钠为2.28×10-2份，四氟乙烯为聚合单体进行聚合反应，聚合反应的聚合起始温度为25℃，聚合过程中保持在25～40℃，反应压力为表压1.6～3.0MPa间的一个定值， 恒压反应，亚硫酸氢钠以质量百分比浓度为1%的稀溶液的形式在120分钟内匀速加入反应釜，将经过聚合反应后的所得物经微负压状态和无搅拌抽滤方式洗涤，将经过聚合反应的所得物料在-0.03MPa的微负压状态和无搅拌抽滤方式下进行洗涤，湿热处理和超声波振动捣碎工序制得悬浮聚四氟乙烯树脂，然后对悬浮聚四氟乙烯树脂以小于或等于200℃的温度烘干，得到固体粉末状态的悬浮树脂，将经过聚合反应后的所得物经微负压状态和无搅拌抽滤方式洗涤后所得物料在110℃湿热处理1小时，并用超声波振动作为捣碎工序，使PTFE软颗粒破裂并上浮，完成固液分离。
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步说明，旨在使本领域普通技术人员能够理解和实施本发明。但应当注意到，本发明并不限于所揭示的最佳实施例，基于本发明的启示，任何显而易见的变换或者等同替代，也应当被认为落入本发明的保护范围。
实施例一，步骤一，在容积为100L反应釜中加入65L水，作抽空置换处理，温度控制在25℃，然后将四氟乙烯加入反应釜，压力调节至2.0MPa并全程维持；步骤二，将7.4g全氟酰基过氧化物和7.4g过硫酸钾加入步骤一反应釜内；步骤三，用计量泵将1.48L质量百分比浓度为1%的亚硫酸氢钠溶液以0.74L/h的速度持续向步骤一反应釜内加入；步骤四，在亚硫酸氢钠溶液加入完成后终止聚合反应；步骤五，步骤四所得物料转移至有承压能力的洗涤槽中，从底部持续抽滤，顶部留气孔，保持槽内-0.03MPa微负压状态，然后从顶部放水，水位没过物料后封闭气孔，控制进水量，保持水位不变，直到滤液电导率达到1μS/m以下；步骤六，将步骤四所得物料110℃湿热处理1小时，然后降温至80℃以下，并用超声波振动使PTFE软颗粒破裂并上浮，完成固液分离；步骤七，最后以不高于200℃温度烘干，得到固体粉末状态的悬浮树脂，本实施例测得，粒径D50=190，D90=245，D90/D50=1.3
实施例二，步骤一，在容积为10L反应釜中加入5.5L水，作抽空置换处理，温度控制在25℃，然后将四氟乙烯加入反应釜，压力调节至2.0MPa并全程维持；步骤二，将0.7g全氟酰基过氧化物和0.7g过硫酸钾加入步骤一反应釜内；步骤三，用计量泵将140ml质量百分比浓度为1%的亚硫酸氢钠溶液以0.74L/h的速度持续向步骤一反应釜内加入；步骤四，在亚硫酸氢钠溶液加入完成后终止聚合反应；步骤五，步骤四所得物料转移至有承压能力的洗涤槽中，从底部持续抽滤，顶部留气孔，保持槽内-0.03MPa微负压状态，然后从顶部放水，水位没过物料后封闭气孔，控制进水量，保持水位不变，直到滤液电导率达到1μS/m以下；步骤六，将步骤四所得物料110℃湿热处理1小时，然后降温至80℃以下，并用超声波振动使PTFE软颗粒破裂并上浮，完成固液分离；步骤七，最后以不高于200℃温度烘干，得到固体粉末状态的悬浮树脂，本实施例测得，粒径D50=180，D90=250，D90/D50=1.4。
实施例三，步骤一，在容积为160L反应釜中加入100L水，作抽空置换处理，温度控制在25℃，然后将四氟乙烯加入反应釜，压力调节至2.0MPa并全程维持；步骤二，将11.4g全氟酰基过氧化物和11.4g过硫酸钾加入步骤一反应釜内；步骤三，用计量泵将2.28L质量百分比浓度为1%的亚硫酸氢钠溶液以0.74L/h的速度持续向步骤一反应釜内加入；步骤四，在亚硫酸氢钠溶液加入完成后终止聚合反应；步骤五，步骤四所得物料转移至有承压能力的洗涤槽中，从底部持续抽滤，顶部留气孔，保持槽内-0.03MPa微负压状态，然后从顶部放水，水位没过物料后封闭气孔，控制进水量，保持水位不变，直到滤液电导率达到1μS/m以下；步骤六，将步骤四所得物料110℃湿热处理1小时，然后降温至80℃以下，并用超声波振动使PTFE软颗粒破裂并上浮，完成固液分离；步骤七，最后以不高于200℃温度烘干，得到固体粉末状态的悬浮树脂，本实施例测得，粒径D50=190，D90=210，D90/D50=1.1 。
D90代表90%颗粒的最大粒径，D50代表50%颗粒的最大粒径，D90/D50数值越小粒径分布越均匀，实施例中的D90/D50都在1.5以下，因此上述实施例的检测数据可以验证本发明的实施效果。

Claims (5)

1.一种悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，它包括以下步骤：它采用有机过氧化物引发剂与硫酸盐助剂配方的聚合工艺、湿热处理端基方法和超声波捣碎工艺，以物料的加入量为基准按重份计，以去离子水为介质，全氟酰基过氧化物为引发剂，过硫酸钾和亚硫酸氢钠为助剂，四氟乙烯为聚合单体进行聚合反应，将经过聚合反应后的所得物经微负压状态和无搅拌抽滤方式洗涤，湿热处理和超声波振动捣碎工序制得悬浮聚四氟乙烯树脂，然后对悬浮聚四氟乙烯树脂以小于或等于200℃的温度烘干，得到固体粉末状态的悬浮树脂。
2.根据权利要求1所述的悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，其特征是它以去离子水的加入量为基准按重份计，当去离子水为100份时，全氟酰基过氧化物为1.14×10-2份，过硫酸钾为1.14×10-2份，亚硫酸氢钠为2.28×10-2份。
3.根据权利要求1所述的悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，其特征是所述的聚合反应的聚合起始温度为25℃，聚合过程中保持在25～40℃，反应压力为表压1.6～3.0MPa间的一个定值， 恒压反应，亚硫酸氢钠以质量百分比浓度为1%的稀溶液的形式在120分钟内匀速加入反应釜。
4.根据权利要求1所述的悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，其特征是将经过聚合反应的所得物料在-0.03MPa的微负压状态和无搅拌抽滤方式下进行洗涤。
5.根据权利要求1所述的悬浮PTFE树脂球形中粒子模压料的制备方法，其特征是将经过聚合反应后的所得物经微负压状态和无搅拌抽滤方式洗涤后所得物料在110℃湿热处理1小时，并用超声波振动作为捣碎工序，使PTFE软颗粒破裂并上浮，完成固液分离。
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