一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備方法，具體講是一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚四氟乙烯是分子主鏈中含有氟原子的高分子化合物，由于分子中C-F鍵具有高的離解能，以及氟原子高電負(fù)性和屏蔽效應(yīng)，使其具有優(yōu)異的耐高低溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性，并具有很好的介電性能、非粘附性、低磨擦性、耐候性、不燃性和潤(rùn)滑性，是一種性能非常優(yōu)異的高分子材料。
[0003]聚四氟乙烯玻璃纖維布是以懸浮聚四氟乙烯(俗稱塑料王)乳液為原料，浸漬高性能玻璃纖維布而成的纖維布，是一種高性能，多用途的復(fù)合材料產(chǎn)品。具有如下優(yōu)異的各項(xiàng)性能:1、可用于低溫-196°C，高溫300°C之間，具有耐氣候性。2、非粘著性，不易粘附任何物質(zhì)。3、耐化學(xué)腐蝕，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、王水及各種有機(jī)溶劑的腐蝕。4、摩擦系數(shù)低，是無(wú)油自潤(rùn)滑的最佳選擇。5、透光率達(dá)6?13%。6、具有高絕緣性能、防紫外線、防靜電。7、強(qiáng)度高。因此被廣泛應(yīng)用在航空、造紙、食品、環(huán)保、印染、服裝、化工、玻璃、醫(yī)藥、電子、絕緣、建筑(棚頂膜結(jié)構(gòu)基布)、砂輪切片、機(jī)械等領(lǐng)域?？捎糜诜栏病?nèi)襯及襯墊、防粘運(yùn)輸帶、高頻覆銅板、建筑膜材、絕緣材料、微波干燥輸送帶、柔性補(bǔ)償器、摩擦材料等.但由于聚四氟乙烯(PTFE)本身性能特性，導(dǎo)致四氟乙烯(PTFE)與玻璃纖維布的結(jié)合性能特別差，因而在使用一定時(shí)間后特別時(shí)在外力直接接觸下，四氟乙烯(PTFE)從玻璃纖維布上脫落，導(dǎo)致使用壽命縮短。
[0004]因而尋求一種方法來(lái)增強(qiáng)四氟乙烯(PTFE)與玻璃纖維布之間的結(jié)合力從而延長(zhǎng)材料的使用壽命，無(wú)疑是當(dāng)前一項(xiàng)重大的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)以上所述聚四氟乙烯、玻璃纖維布復(fù)合材料中存在的四氟乙烯與玻璃纖維布的結(jié)合性能差這種不足，提供一種增強(qiáng)其接合力的聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，它由聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布復(fù)合而成，其步驟如下，
(1)、將定量的聚苯硫醚置入臥式球磨內(nèi)，并加入適量的蒸餾水和工業(yè)酒精，研磨24至48小時(shí)，并用80目不銹鋼篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，制成聚苯硫醚固體含量為30-50%的溶液A ；
(2)、將上述溶液A與聚四氟乙烯樹脂分散液B，按要求配成不同比例的混合溶液，攪拌I?2小時(shí)，制成不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液Ml, M2，….，Mn，從Ml至Mn混合溶液，其聚苯硫醚含量依次減少，直至為零； (3)、將玻璃纖維布浸漬于上述混合溶液Ml進(jìn)行第一次浸漬一干燥一燒結(jié)工序；然后將上述經(jīng)過(guò)第一次浸漬一干燥一燒結(jié)工序的一次燒結(jié)膜狀材料浸漬于混合溶液M2進(jìn)行第二次浸漬一干燥一燒結(jié)工序；根據(jù)要求一直到第N次浸漬一干燥一燒結(jié)工序，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料。
[0007]進(jìn)一步的，步驟(I)中的聚苯硫醚其重均分子量(Mw，xl04) ( 3.0，灰分<
2.5(% )，水分< 0.5，臥式球磨的轉(zhuǎn)速為5?200轉(zhuǎn)/分鐘。
[0008]作為優(yōu)選，步驟(2)中的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液M1，M2，....，Mn中，Ml中溶液A與溶液B的體積比為0.5?3比I。
[0009]作為優(yōu)選，步驟(2)中，η為I?10。
[0010]作為優(yōu)選，步驟(3)中，浸漬一干燥一燒結(jié)工序的干燥溫度控制在90?100C，燒結(jié)溫度控制在370?390°C。
[0011]作為優(yōu)選，步驟(3)中采用立式連續(xù)燒結(jié)爐或臥式連續(xù)燒結(jié)爐，燒結(jié)時(shí)間控制在2?10分鐘；加工速度控制在0.5?6米/分鐘。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(3)中，混合溶液Mn的溫度控制在20?25 V。
[0013]作為優(yōu)選，步驟(2)中，不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液在不高于20?25°C的溫度下靜置10?20小時(shí)。
[0014]作為優(yōu)選，步驟(2)中的分散液B，為聚四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、全氟磺酸樹脂、以及偏氟乙烯-六氟異丁烯共聚物中的任一種。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明在聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料生產(chǎn)過(guò)程中，采用用不同比例的聚苯硫醚/聚四氟乙烯混合溶液代替?zhèn)鹘y(tǒng)純的聚四氟乙烯混合溶液，在第一二次浸漬燒結(jié)時(shí)采用聚苯硫醚含量較高混合溶液，然后依次減低聚苯硫醚含量，這樣不但保持了膜狀三元復(fù)合材料表面的聚四氟乙烯極佳的化學(xué)穩(wěn)定性、極低的磨擦系數(shù)、廣闊的使用溫度、極好的耐老化性能、無(wú)毒、無(wú)污染等優(yōu)良性能，而且極大地增強(qiáng)了聚四氟乙烯與玻璃纖維布結(jié)合強(qiáng)度。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
下面就【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例
[0017]一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，它由聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布復(fù)合而成，其步驟如下，
(1)將涂料級(jí)聚苯硫醚置入臥式球磨內(nèi)，并加入適量的蒸餾水和工業(yè)酒精，研磨48小時(shí)，并用80目不銹鋼篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，制成的聚苯硫醚固體含量為30% (重量百分比)的溶液A ;并存放溫度為20?25°C室內(nèi)備用；這里的涂料級(jí)聚苯硫醚主要指其重均分子量(Mw，xl04) ( 3.0，灰分< 2.5(% )，水分< 0.5的聚苯硫醚；
(2)、將上述溶液A與聚四氟乙烯樹脂分散液(固體含量為60%)B,按要求配成不同比例的混合溶液，攪拌I?2小時(shí)，制成不同配比聚苯硫醚/聚四氟乙烯混合溶液Ml，M2，….，M5，并存放溫度為20?25°C室內(nèi)備用；混合溶液Ml，M2，….，M5中，溶液A/溶液B之體積比分別為1，0.5，0.2，O和O ;
(3)、然后將玻璃纖維布浸漬于上述溶液A/溶液B之體積比分別為1，0.5,0.2，O和O混合溶液中進(jìn)行連續(xù)5次浸漬一干燥一燒結(jié)工序，干燥溫度控制在100°C，燒結(jié)溫度控制在380°C ;燒結(jié)時(shí)間控制在3分鐘；加工速度控制在I米/分鐘，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料。在本實(shí)施例中，燒結(jié)爐采用立式三室連續(xù)燒結(jié)爐。
[0018]通過(guò)上述步驟后最終制得的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材，經(jīng)檢測(cè)其抗拉強(qiáng)度為4350，比用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的四氟乙烯/玻璃纖維布復(fù)合材料提高了 32%，而且在表面硬度等功能明顯增強(qiáng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:它由聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布復(fù)合而成，其步驟如下， (1)、將定量的聚苯硫醚置入臥式球磨內(nèi)，并加入適量的蒸餾水和工業(yè)酒精，研磨24至48小時(shí)，并用80目不銹鋼篩網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾，制成聚苯硫醚固體含量為30-50%的溶液A ； (2)、將上述溶液A與聚四氟乙烯樹脂分散液B，按要求配成不同比例的混合溶液，攪拌I?2小時(shí)，制成不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液Ml, M2，….，Mn，從Ml至Mn混合溶液，其聚苯硫醚含量依次減少，直至為零； (3)、將玻璃纖維布浸漬于上述混合溶液Ml進(jìn)行第一次浸漬一干燥一燒結(jié)工序；然后將上述經(jīng)過(guò)第一次浸漬一干燥一燒結(jié)工序的一次燒結(jié)膜狀材料浸漬于混合溶液M2進(jìn)行第二次浸漬一干燥一燒結(jié)工序；根據(jù)要求一直到第N次浸漬一干燥一燒結(jié)工序，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(I)中的聚苯硫醚其重均分子量(Mw，xl04) ^ 3.0,灰分< 2.5(% )，水分< 0.5，臥式球磨的轉(zhuǎn)速為5?200轉(zhuǎn)/分鐘。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液Ml，M2，….，Mn中，Ml中溶液A與溶液B的體積比為0.5?3比I。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，η為I?10。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(3)中，浸漬一干燥一燒結(jié)工序的干燥溫度控制在90?100°C，燒結(jié)溫度控制在370?390°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(3)中采用立式連續(xù)燒結(jié)爐或臥式連續(xù)燒結(jié)爐，燒結(jié)時(shí)間控制在2?10分鐘；加工速度控制在0.5?6米/分鐘。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(3)中，混合溶液Mn的溫度控制在20?25°C。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液在不高于20?25°C的溫度下靜置10?20小時(shí)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中的分散液B，為聚四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、全氟磺酸樹脂、以及偏氟乙烯-六氟異丁烯共聚物中的任一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料的制備方法，其步驟如下，(1)、將聚苯硫醚制成聚苯硫醚固體含量為30-50％的溶液A；(2)、將上述溶液A與聚四氟乙烯樹脂分散液B,按要求配成不同比例的混合溶液,制成不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液(3)、將玻璃纖維布浸漬于上述混合溶液，根據(jù)要求一直到第N次浸漬--干燥--燒結(jié)工序，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料。本發(fā)明制備的聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復(fù)合材料增強(qiáng)了聚四氟乙烯與玻璃纖維布結(jié)合強(qiáng)度，擴(kuò)大了其使用范圍。
【IPC分類】C08L27/16, C08L81/02, C08K7/00, C08K7/14, C08L27/14, C08L23/08, C08L27/12, C08L27/18
【公開號(hào)】CN104927355
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510253859
【發(fā)明人】趙國(guó)平
【申請(qǐng)人】趙國(guó)平
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日