[發明專利]高導熱耐壓PTFE管的制備工藝

有效

• 申請號: 202011337608.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112454953B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉長海;陳越;韓桂芳;付師慶;譚宏偉
• 申請（專利權）人: 山東東岳高分子材料有限公司
• 主分類號: B29D23/00
• 分類號: B29D23/00;C08L27/18;C08K9/04;C08K3/04;C08K7/18;C08K7/06;C08K3/38;B29K27/18
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及一種高導熱PTFE管，具體涉及一種高導熱耐壓PTFE管的制備工藝。包括以下步驟：(1)導熱填料改性；(2)混料：將100重量份的PTFE分散樹脂分成三份；往混料容器內加入1～30重量份導熱填料，加入一份PTFE分散樹脂，再加入17～26重量份助劑，然后混合均勻；再加入一份PTFE分散樹脂，混合均勻；再加入一份PTFE分散樹脂，混合均勻；(3)熟化；(4)預成型：預壓成型，壓成毛坯；(5)擠出；(6)烘干燒結；(7)淬火處理，收卷，得到成品。本發明制得的PTFE管不僅保留了PTFE本身的耐腐蝕、抗結垢等優良特性，主要是在保證耐壓性的前提下，大大提高了導熱性，使其更加適用于換熱器領域。

技術領域

本發明涉及一種高導熱PTFE管，具體涉及一種高導熱耐壓PTFE管的制備工藝。

背景技術

換熱器行業涉及暖通、壓力容器、中水處理設備、石油化工等近30多種產業，相互形成產業鏈條。其中，石油化工領域仍然是換熱器產業最大的市場。換熱器的利用率及壽命是值得研究的重要問題。從換熱器的損壞原因來看，腐蝕是一個十分重要的原因，而且換熱器的腐蝕是大量的普遍存在的，能夠解決好腐蝕問題，就等于解決了換熱器損壞的根本。

相比于傳統的金屬換熱器，氟塑料換熱器更具優勢，氟塑料的化學性能極穩定，抗蝕性能好，幾乎不與任何酸堿性物質反應。由于氟塑料管的惰性、表面光滑性、適度撓性和高膨脹系數，使其傳熱面很難結垢，大大減少了設備維修次數，保證了相對穩定的傳熱系數和生產的長期運行。

聚四氟乙烯管殼式熱交換器的生產制作已越來越成熟，且廣泛應用于化工、醫藥、酸洗等腐蝕性行業。但是聚四氟乙烯的導熱系數較低，只有0.21W/m.K，因此，通過添加合適的填料提高PTFE管的導熱性，能夠大大提高聚四氟乙烯管殼式熱交換器的換熱效率，并且在改善導熱性能的同時保證其耐壓性，耐壓性是PTFE換熱管最重要的性能指標，PTFE熱交換管必須有足夠的耐壓性，才能滿足工作條件。目前，大部分PTFE導熱復合材料都是用懸浮樹脂與導熱填料復合制得，很少有用分散樹脂的，且未見導熱填料對耐壓性影響的報道。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種換熱器用高導熱耐壓PTFE管的制備工藝，采用該工藝制得的PTFE管不僅能夠保留PTFE本身的耐腐蝕、抗結垢的優良特性，還能在保證耐壓性的前提下，提高其導熱性，使其更加適用于換熱器領域，工藝簡單，適合規模化生產。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

本發明在保證PTFE換熱管足夠的耐壓性前提下，尋找具有極高導熱系數的導熱填料，改善聚合物基體和導熱填料之間的界面相互作用，設計和制造聚合物和導熱填料的特殊結構和形態，提高導熱系數，使其具有更高的換熱效率，應用于腐蝕性條件下的換熱用途，抗結垢，使用壽命長，工藝簡單，適合規模化生產。

所述的高導熱耐壓PTFE管的制備工藝，包括以下步驟：

(1)填料改性：

將有機溶劑與鈦酸酯偶聯劑混合稀釋，在高速混合機高速攪拌(轉速為500～800r/min)導熱填料的條件下，霧狀噴入經稀釋的偶聯劑，繼續攪拌10～30分鐘，烘干冷卻后，取出備用；

(2)混料：

將100重量份的PTFE分散樹脂分成三份，重量相等或不等的三份；

往混料容器內加入1～30重量份導熱填料，加入一份PTFE分散樹脂，再加入17～26重量份助劑，然后混合均勻；再加入一份PTFE分散樹脂，混合均勻；再加入一份PTFE分散樹脂，混合均勻；其中，助劑為異構烷烴溶劑油；

(3)熟化：在30～40℃的溫度下，熟化25～40小時；

(4)預成型：預壓成型，壓成毛坯；

(5)擠出：將預成型的毛坯放入擠出機，控制擠出缸筒和口模溫度，控制合適的擠出速度，制得生管；