一种膨化聚四氟乙烯复合材料的制造方法

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种膨化聚四氟乙烯复合材料的制造方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)具有良好的耐腐蚀性、减摩性、自润滑性、耐温性和耐压性，是一种优异的工程塑料，广泛应用于摩擦、防腐、密封等领域。但是，聚四氟乙烯在某些性能方面也存在不足，缺陷如下：1)目前用于动态接触的密封材料为聚四氟乙烯或其他塑胶类材料；2)这些材料在使用过程中存在易磨损、摩擦力大、密封易变形导致泄露等问题；

综上所述，本发明通过设计一种膨化聚四氟乙烯复合材料的制造方法来解决存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膨化聚四氟乙烯复合材料的制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种膨化聚四氟乙烯复合材料的制造方法，其具体步骤如下：

S1,混料：将PTFE树脂与烷烃或其他溶剂油混匀，加入为10±0.5％的石墨烯，置于滚转搅拌设备中，混合搅拌；

S2,预处理：将混合均匀的物料置于烘箱，调整温度为55±1℃，烘烤8～12小时；

S3,压制：将烘烤后的物料放入压坯机，调整压力为5±0.5MPa，压制成型后，保压120秒；

S4,挤出：将压制成型的物料放置于挤出机内，调整挤出温度为50±2℃，挤出待压；

S5,压延:将挤出的棒状物料置于压延机中压延，调整压延温度70±2℃，压延速度约3±0.5m/min，控制压延厚度为0.25±0.05mm，用自动收料机收卷；

S6,脱脂：将收卷的膜料在烤箱中脱脂，调整脱脂温度为200±5℃，脱脂速度为4±0.5m/min，用自动收料机收卷；

S7,拉伸：将脱脂后的膜材在烤箱中拉伸，调整拉伸温度为240±5℃，拉伸倍率为4±0.5倍，初速度为7±0.5m/min，用自动收料机收卷；

S8,烧结：将拉伸后的膜材置于烤箱中烧结，烧结温度为365±5℃，烧结速度为4±0.5m/min，用自动收料机收卷，即得所需材料；

优选的，所述S1中的PTFE树脂按照重量份称取500份并且向500份的的PTFE树脂中加入10±0.5％的石墨烯。

优选的，所述S1中滚转搅拌设备的搅拌速度为300～400rpm/min，并且持续混合搅拌1～2h。

优选的，所述S1中烷烃或其他溶剂为正己烷、丙酮、甲苯、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。

优选的，所述S4中的挤出机熔体压力控制在1.01～1.2MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为660～700转/分钟。

优选的，所述S4中的挤出机挤出的过程中向挤出机内部加入表面改性剂，其中表面改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂其中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设计在E-PTFE制作过程中，添加一定比例的粉体石墨，利用石墨具有耐磨、摩擦力小、易延展等性能，将石墨经制作后均匀分散于E-PTFE膜中，最终形成的复合材料兼具E-PTFE的化学稳定性、材料顺应性、与塑性材料易一体成型的性能，石墨的耐磨性和低摩擦力性能，从而与比传统密封材料具有更好的耐磨性、低摩擦力和优异的化学稳定性，会改变原有密封行业的深度和广度，因此解决了目前用于动态接触的密封材料为聚四氟乙烯或其他塑胶类材料以及这些材料在使用过程中存在易磨损、摩擦力大、密封易变形导致泄露等问题。

附图说明

图1为本发明制造流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种膨化聚四氟乙烯复合材料的制造方法，其具体步骤如下：

S1,混料：将PTFE树脂与烷烃或其他溶剂油混匀，加入为10±0.5％的石墨烯，置于滚转搅拌设备中，混合搅拌；

S2,预处理：将混合均匀的物料置于烘箱，调整温度为55±1℃，烘烤8～12小时；

S3,压制：将烘烤后的物料放入压坯机，调整压力为5±0.5MPa，压制成型后，保压120秒；

S4,挤出：将压制成型的物料放置于挤出机内，调整挤出温度为50±2℃，挤出待压；

S5,压延:将挤出的棒状物料置于压延机中压延，调整压延温度70±2℃，压延速度约3±0.5m/min，控制压延厚度为0.25±0.05mm，用自动收料机收卷；

S6,脱脂：将收卷的膜料在烤箱中脱脂，调整脱脂温度为200±5℃，脱脂速度为4±0.5m/min，用自动收料机收卷；

S7,拉伸：将脱脂后的膜材在烤箱中拉伸，调整拉伸温度为240±5℃，拉伸倍率为4±0.5倍，初速度为7±0.5m/min，用自动收料机收卷；

S8,烧结：将拉伸后的膜材置于烤箱中烧结，烧结温度为365±5℃，烧结速度为4±0.5m/min，用自动收料机收卷，即得所需材料；

进一步的，所述S1中的PTFE树脂按照重量份称取500份并且向500份的的PTFE树脂中加入10±0.5％的石墨烯。

进一步的，所述S1中滚转搅拌设备的搅拌速度为300～400rpm/min，并且持续混合搅拌1～2h。

进一步的，所述S1中烷烃或其他溶剂为正己烷、丙酮、甲苯、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。

进一步的，所述S4中的挤出机熔体压力控制在1.01～1.2MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为660～700转/分钟。

进一步的，所述S4中的挤出机挤出的过程中向挤出机内部加入表面改性剂，其中表面改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂其中的一种。

实施案例：

步骤1,混料：将PTFE树脂按照重量份称取500份并且向500份的的PTFE树脂中加入10±0.5％的石墨烯，置于滚转搅拌设备中，混合搅拌，其中滚转搅拌设备的搅拌速度为300～400rpm/min，并且持续混合搅拌1～2h；

步骤2,预处理：将混合均匀的物料置于烘箱，调整温度为55±1℃，烘烤8～12小时；

步骤3,压制：将烘烤后的物料放入压坯机，调整压力为5±0.5MPa，压制成型后，保压120秒；

步骤4,挤出：将压制成型的物料放置于挤出机内，并且在挤出机挤出的过程中向挤出机内部加入表面改性剂，其中表面改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂其中的一种，调整挤出温度为50±2℃，挤出待压，其中出机熔体压力控制在1.01～1.2MPa，挤出机的后端抽真空并且挤出机的转速为660～700转/分钟；

步骤5,压延:将挤出的棒状物料置于压延机中压延，调整压延温度70±2℃，压延速度约3±0.5m/min，控制压延厚度为0.25±0.05mm，用自动收料机收卷；

步骤6,脱脂：将收卷的膜料在烤箱中脱脂，调整脱脂温度为200±5℃，脱脂速度为4±0.5m/min，用自动收料机收卷；

步骤7,拉伸：将脱脂后的膜材在烤箱中拉伸，调整拉伸温度为240±5℃，拉伸倍率为4±0.5倍，初速度为7±0.5m/min，用自动收料机收卷；

步骤8,烧结：将拉伸后的膜材置于烤箱中烧结，烧结温度为365±5℃，烧结速度为4±0.5m/min，用自动收料机收卷，即得所需材料。

对比例

作为本发明实施例的一种膨化聚四氟乙烯复合材料的制造方法，本对比例与实施案例的唯一区别为：所述膨化聚四氟乙烯复合材料的组分组成中不含有粉体石墨，其余组分重量比一致；3.5-6.0

表1膨化聚四氟乙烯复合材料的性能参数对比表

通过实施案例和对比例的对比，通过设计在E-PTFE制作过程中，添加一定比例的粉体石墨，利用石墨具有耐磨、摩擦力小、易延展等性能，将石墨经制作后均匀分散于E-PTFE膜中，最终形成的复合材料兼具E-PTFE的化学稳定性、材料顺应性、与塑性材料易一体成型的性能，石墨的耐磨性和低摩擦力性能，从而与比传统密封材料具有更好的耐磨性、低摩擦力和优异的化学稳定性，会改变原有密封行业的深度和广度，因此解决了目前用于动态接触的密封材料为聚四氟乙烯或其他塑胶类材料以及这些材料在使用过程中存在易磨损、摩擦力大、密封易变形导致泄露等问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。