[發(fā)明專(zhuān)利]粒狀填充聚四氟乙烯及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710017874.8
• 申請(qǐng)日: 2007-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101307166A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏錄科;寇開(kāi)昌;王志超;于秀榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L27/18
• 分類(lèi)號(hào): C08L27/18;C08K5/42;C08J3/12;C08K3/30
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種粒狀填充聚四氟乙烯及其制備方法，屬于高分子材料加工與應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚四氟乙烯具有耐熱、耐寒、耐化學(xué)藥品性及優(yōu)良的耐候性，并具有特殊的電性能、表面特性、不粘性、自潤(rùn)滑性和低摩擦系數(shù)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于國(guó)防、軍工、航天航空、汽車(chē)、石油化工等許多領(lǐng)域。但由于PTFE粉末流動(dòng)性差、表觀密度低，不適用于自動(dòng)模壓過(guò)程。而由于生產(chǎn)自動(dòng)化的要求以及成型特定(或特殊)制品的要求，需要PTFE樹(shù)脂具有良好的粉末流動(dòng)性和高的表觀密度。

國(guó)外在該領(lǐng)域的研究較多，技術(shù)成熟，粒狀填充聚四氟乙烯的生產(chǎn)多由PTFE樹(shù)脂生產(chǎn)公司完成，如日本旭硝子公司的G300系列和大金公司的M-390系列、美國(guó)杜邦公司的8系列以及3M公司的1600系列等。而且，根據(jù)制品外觀、制品形狀以及高速自動(dòng)模壓等適用情況，已進(jìn)行了深入的分級(jí)。其不同牌號(hào)的粒狀填充聚四氟乙烯均有較為明確的適用場(chǎng)合。國(guó)內(nèi)雖然也有一些公司生產(chǎn)并銷(xiāo)售粒狀聚四氟乙烯產(chǎn)品，但其產(chǎn)品單一，且性能、質(zhì)量穩(wěn)定性等與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品存在很大差距。

此外，美國(guó)專(zhuān)利4241137和6203733B1公布了不需要表面活性劑的液-液成粒方法，但上述專(zhuān)利公布的方法得不到粒徑小且粒徑分布窄的粒狀聚四氟乙烯。在美國(guó)專(zhuān)利6451903B1、6458457B1、6350801B1和6197862B1中，以及中國(guó)專(zhuān)利01117153.7、96197046.4、96197856.2、98803199.X、98803200.7和98804388.2中均公布了較為類(lèi)似的、在不溶于水的有機(jī)液體和陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑共同作用下的制備粒狀填充聚四氟乙烯的方法。但上述專(zhuān)利中提供的方法工藝復(fù)雜，需要分段變速攪拌，甚至需要加熱。美國(guó)專(zhuān)利6281281B1和6440559B1與中國(guó)專(zhuān)利96198202.0、98803188.4和98804391.2公布了在陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑作用下的干法成粒過(guò)程工藝方法，但由于上述方法需要專(zhuān)用的旋轉(zhuǎn)底盤(pán)式高速混合設(shè)備，工藝成本高。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種粒狀填充聚四氟乙烯及其制備方法，成粒過(guò)程中攪拌速度不需要分段調(diào)節(jié)，保持在一定范圍即可，也不需要加熱與專(zhuān)用的設(shè)備。所制備粒狀填充聚四氟乙烯形狀規(guī)則、平均粒徑小、粒徑分布窄、粉末流動(dòng)性?xún)?yōu)異。

技術(shù)方案

本發(fā)明的技術(shù)特征在于組份配方如下：聚四氟乙烯：70質(zhì)量比，硫酸鋇325目：30質(zhì)量比，蒸餾水：200～600質(zhì)量比，有機(jī)液體：30～100質(zhì)量比，表面活性劑：0.01～1.00質(zhì)量比。

所述的有機(jī)液體為：醇、醚、酮、脂肪族烴、芳香族烴及鹵代烴。

所述的鹵代烴為氯代和氟代烴。如，二氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯、氯仿、氯苯、三氯三氟乙烷、氟代三氯甲烷、二氟四氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1-二氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷、1，3-二氯-1，1，2，2，3-五氟丙烷、1，1-二氯-1-氟乙烷和1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷等。

所述的表面活性劑為：非離子型表面活性劑和陰離子型表面活性劑。

所述的非離子型表面活性劑為：聚氧乙胺、烷基胺、聚氧乙烯烷基醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基按、聚(亞烷基)二醇和聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚。

所述的陰離子型表面活性劑為：高級(jí)脂肪酸及其鹽類(lèi)、烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基芳基磺酸鹽和烷基磷酸酯。尤其是，高級(jí)烷基醇硫酸鹽，如十二烷基硫酸鈉，含氟硫酸型或羧酸型陰離子表面活性劑(具有氟烷基或氟氯烷基)。

一種制備粒狀填充聚四氟乙烯的方法，其特征在于制備步驟如下：

步驟1、首先通過(guò)常規(guī)干法機(jī)械混合硫酸鋇和聚四氟乙烯微粉得填充聚四氟乙烯微粉；

步驟2、然后將上述填充得到的聚四氟乙烯微粉、表面活性劑和蒸餾水依次加入反應(yīng)釜中，攪拌3～5分鐘后滴加有機(jī)液體，5～30分鐘加完，繼續(xù)攪拌0～30分鐘，在整個(gè)成粒過(guò)程中攪拌速度控制在800～1200轉(zhuǎn)/分鐘范圍內(nèi)；

步驟3、最后水洗數(shù)次，干燥，即得粒狀填充聚四氟乙烯。

保證有機(jī)液體與水混合物在25攝氏度時(shí)的表面張力應(yīng)不高于35達(dá)因每厘米。在陰離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑作用下能與水形成液-液界面且以小液滴分散于水中。

有益效果