[發明專利]一種復合材料

在審

• 申請號: 202010528116.8
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111548588A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 高建民;趙禹
• 申請（專利權）人: 北京新世翼節能環保科技股份有限公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K3/04;C08L27/20
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 李彬;徐林

本發明屬于氟塑料復合材料技術領域，具體涉及一種復合材料，可用于節能環保行業。所述復合材料由氟塑料與炭黑或者石墨烯經交聯混合而成；所述復合材料中，氟塑料的質量比為：90％～98％；炭黑或者石墨烯的質量比為：2％～10％。本發明在保證了氟塑料材料優良的耐腐蝕性能、電絕緣性能、耐熱性、耐油性、耐溶劑性能、耐濕性和耐低溫性的基礎上，提高了復合材料的導熱系數和耐磨耐壓性能，降低了以氟塑料作為換熱元件材質的煙氣換熱裝置的制造成本和運行成本。

技術領域

本發明屬于氟塑料復合材料技術領域，具體涉及一種復合材料，可用于節能環保行業。

背景技術

凡分子結構中含有氟原子的塑料總稱為氟塑料。氟塑料由含氟單體，如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯及氟乙烯等單體，通過均聚或共聚反應制得。隨著高分子技術的不斷發展，氟塑料品種正在逐步增多，應用范圍日益擴大。

由于氟塑料分子結構中含有氟原子，所以具有許多優異的性能，如優良的耐腐蝕性能和電絕緣性能、高度的耐熱性、突出的耐油性、耐溶劑性能，良好的耐濕性和耐低溫性。因此，氟塑料在國防、機電、冶金、節能環保、石油化工等工業部門占有重要的地位。

在節能環保行業，燃煤煙氣的溫度較高，而且含有大量的污染物，SO₂、氮氧化物、煙塵等，使得燃煤煙氣具有高溫、高腐蝕性和強磨損性等特點，而氟塑料具有極強的耐腐蝕性、良好的表面不沾性、較寬的溫度使用范圍和耐老化等優點，所以經常采用氟塑料作為煙氣余熱回收換熱裝置的換熱元件材質。

以氟塑料作為換熱元件材質的煙氣換熱裝置具有以下幾個優點：

1.優異的耐腐蝕性能，對煙氣成分及酸露點溫度無要求；

2.換熱裝置換熱管表面光滑，不積灰、不結垢、易清理；

3.換熱裝置換熱管采用薄管壁，換熱性能良好，體積小；

4.換熱裝置換熱管柔性疲勞強度高，經久耐用；

5.換熱裝置換熱管耐溫性能良好；

6.換熱裝置重量輕，荷載小。

但氟塑料換熱元件相對于金屬合金換熱元件，存在材料導熱系數低(0.2～0.25w/mK)、耐磨耐壓性能較差的缺點，這會導致氟塑料換熱裝置的換熱面積較大、換熱元件原材料使用量較大、制造成本較高，而煙氣中大量的煙塵，也使得氟塑料換熱原件更易磨損，增加了換熱元件的更換量，運行成本也較高。

如何提高氟塑料材質的導熱系數和耐磨耐壓性能，降低以氟塑料作為換熱元件材質的煙氣換熱裝置的制造成本和運行成本，成為氟塑料復合材料研究領域的一項課題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種高導熱系數和高耐磨耐壓性能的復合材料。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種復合材料，由氟塑料與炭黑或者石墨烯經交聯混合而成；所述復合材料中，氟塑料的質量比為：90％～98％；炭黑或者石墨烯的質量比為：2％～10％。

所述復合材料采用熔融造粒、熔融定型制成板狀或管狀。

所述氟塑料為可熔性聚四氟乙烯PFA、聚全氟乙丙烯FEP、改性聚四氟乙烯PTFE中的一種。

所述復合材料的導熱系數為0.35～0.45w/mK。

所述復合材料的200℃爆破壓力大于4.0MPa。

所述復合材料的耐磨性能為肖氏-D硬度75～90。

一種復合材料的制備方法，包括如下步驟：