專利名稱：一種聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對聚四氟乙烯制品表面處理的裝置及其方法。更具體地說，是用萘鈉溶液對聚四氟乙烯制品表面進行處理的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯(下文也稱為“PTFE”)是具有化學結(jié)構(gòu)為 的聚合物材料。
隨著現(xiàn)代化汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車使用工況條件和要求越來越高，對內(nèi)燃機使用的油封片要求也越來越苛刻。而聚四氟乙烯作為一種性能優(yōu)良的高分子材料，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、電絕緣性、極低的動摩擦系數(shù)、不易燃燒、耐化學腐蝕和較高的機械強度，被認為是最適宜的固體材料。但是聚四氟乙烯材料潤濕性能差，不能被粘膠劑所浸潤，限制了其應(yīng)用的范圍。采用萘鈉絡(luò)合物化學處理PTFE制品，可以改善PTFE制品表面活性、降低接觸角、提高表面能，從而顯著提高粘接性和浸潤性。
目前萘鈉絡(luò)合物化學處理PTFE制品，一般是用刷子浸漬萘鈉溶液后直接刷到PTFE制品表面、溶劑洗滌、水洗滌、晾干。這種實施方法不但原材料浪費嚴重，而且對環(huán)境造成嚴重污染，操作人員的身體也受到嚴重傷害，且操作較難控制、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對聚四氟乙烯制品表面進行萘鈉處理的裝置及其方法。
聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理裝置具有萘鈉表面處理槽，萘鈉表面處理槽外設(shè)冷卻夾套，冷卻夾套下端設(shè)有冷卻夾套進水管，冷卻夾套上端設(shè)有冷卻夾套出水管，萘鈉表面處理槽上端設(shè)有氮氣盤管、進料管，萘鈉表面處理槽底部設(shè)有出料管，萘鈉表面處理槽頂端放設(shè)有放空管，萘鈉表面處理槽內(nèi)設(shè)有掛籃、振蕩器。所述的振蕩器的振幅為2mm～30mm。
聚四氟乙唏制品表面萘鈉處理的方法包括如下步驟1)按重量比計算，萘鈉溶液投料配比為萘4.0％～24.0％；鈉0.5％～6.0％；四氫呋喃70.0％～95.5％。將萘與金屬鈉按投料配比加入到四氫呋喃中，攪拌反應(yīng)使其溶解，配制得含有萘鈉絡(luò)合物活性組分的萘鈉溶液；
2)將四氟乙烯制品掛在掛籃(4)上，放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中振蕩處理，處理時間為30秒～180秒，再將該聚四氟乙烯制品用四氫呋喃或者丙酮溶劑洗滌，然后用水洗滌，去除制品表面附著物，最后晾干；3)萘鈉溶液再生，補加金屬鈉的量占萘鈉溶液總量的0.3％～3.0％，再生反應(yīng)時間為2小時～8小時。
萘鈉溶液投料配比優(yōu)選為萘6.6％～11.0％；鈉1.4％～2.0％；四氫呋喃87.0％～92.0％，振蕩處理時間優(yōu)選為60秒～90秒。補加入金屬鈉的量優(yōu)選為0.6％～1.0％，再生反應(yīng)時間優(yōu)選為3小時～5小時。
該專利的構(gòu)思是通過設(shè)計、建成一套用萘鈉溶液處理PTFE制品表面的系統(tǒng)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(1)萘鈉表面處理系統(tǒng)工藝流程短，設(shè)備簡單，容易操作和控制；(2)根本改變了目前手工涂蝕處理PTFE制品的現(xiàn)狀，提高了處理效率以及處理后制品的質(zhì)量。
(3)處理裝置內(nèi)配有氮氣盤管，減少溶液與空氣接觸，保證溶液的活性，并通過補加金屬鈉再生萘鈉溶液，降低了原材物料的消耗，減少了對環(huán)境的危害。
(4)裝置中PTFE制品掛籃的設(shè)計，既可以使制品間不粘連，又可以快速完成掛片工作，提高了處理效率。


圖1是聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理系統(tǒng)處理工藝流程方框圖；圖2是聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中萘鈉表面處理槽1、氮氣盤管2、放空管3、掛籃4、夾套冷卻進水管5、夾套冷卻出水管6、振蕩器7、進料管8、出料管9。
具體實施例方式
如圖1所示，聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理系統(tǒng)處理流程簡述在萘鈉溶液配制釜內(nèi)，按投料配比將萘與金屬鈉加入到四氫呋喃中，攪拌反應(yīng)使其溶解，配制得含有萘鈉絡(luò)合物活性組分的萘鈉溶液；將四氟乙烯制品穩(wěn)妥地掛在掛籃上，放入裝有上述萘鈉溶液的制品表面處理裝置中振蕩處理一定時間；再將該聚四氟乙烯制品放入溶劑清洗槽內(nèi)洗滌，然后放入水洗槽內(nèi)洗滌，最后晾干；制品處理完畢后將萘鈉溶液放入沉降循環(huán)槽1中沉降；再用N2經(jīng)過濾器過濾后壓回至制品表面處理裝置中，用金屬鈉再生溶液，繼續(xù)表面萘鈉處理；溶劑清洗槽內(nèi)洗滌后溶劑放入沉降循環(huán)槽2中沉降，上層清液返回溶劑清洗槽。
如圖2所示，聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理的裝置具有萘鈉表面處理槽1；萘鈉表面處理槽1外設(shè)冷卻夾套，冷卻夾套下端設(shè)有冷卻夾套進水管5，冷卻夾套上端設(shè)有冷卻夾套出水管6；萘鈉表面處理槽1內(nèi)上端設(shè)有氮氣盤管2、頂部設(shè)有放空管3、內(nèi)設(shè)有掛籃4、振蕩器7、側(cè)面設(shè)有進液管8、底部設(shè)有出液管9。
所述的振蕩器7的振幅為2mm～30mm。
實施例1將373克萘攪拌下加入到8900克四氫呋喃中使其完全溶解，再加入切碎的金屬鈉47克，攪拌反應(yīng)配制得萘鈉溶液；將四氟乙烯制品穩(wěn)妥地掛在掛籃上，放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中，用電子振蕩器振蕩處理180秒后，將該聚四氟乙烯制品分別用四氫呋喃及水洗滌，去除制品表面附著物，最后晾干；處理PTFE制品500片后，放入沉降循環(huán)槽內(nèi)，再用氮氣壓回表面處理裝置內(nèi)，加入28克金屬鈉再生溶液2小時，繼續(xù)進行制品表面萘鈉處理。
實施例2將3050克萘攪拌下加入到8900克四氫呋喃中使其完全溶解，再加入切碎的金屬鈉760克，攪拌反應(yīng)配制得萘鈉溶液；將四氟乙烯制品穩(wěn)妥地掛在掛籃上，放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中，用氣動式振蕩器振蕩處理30秒后，再將該聚四氟乙烯制品分別用四氫呋喃及水洗滌，去除制品表面附著物，最后晾干；處理PTFE制品3000片后，放入沉降循環(huán)槽內(nèi)，再用氮氣壓回表面處理裝置內(nèi)，加入385克金屬鈉再生溶液8小時，繼續(xù)進行制品表面萘鈉處理。
實施例3將640克萘攪拌下加入到8900克四氫呋喃中使其完全溶解，再加入切碎的金屬鈉120克，攪拌反應(yīng)配制得萘鈉溶液；將四氟乙烯制品穩(wěn)妥地掛在掛籃上，放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中，用活塞式振蕩器振蕩處理90秒后，再將該聚四氟乙烯制品分別用丙酮及水洗滌，去除制品表面附著物，最后晾干；處理PTFE制品1000片后，放入沉降循環(huán)槽內(nèi)，再用氮氣壓回表面處理裝置內(nèi)，加入58克金屬鈉再生溶液3小時，繼續(xù)進行制品表面萘鈉處理。
實施例4將1150克萘攪拌下加入到8900克四氫呋喃中使其完全溶解，再加入切碎的金屬鈉210克，攪拌反應(yīng)配制得萘鈉溶液；將四氟乙烯制品穩(wěn)妥地掛在掛籃上，放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中，用機械式振蕩器振蕩處理60秒后，再將該聚四氟乙烯制品分別用丙酮及水洗滌，去除制品表面附著物，最后晾干；處理PTFE制品2000片后，放入沉降循環(huán)槽內(nèi)，再用氮氣壓回表面處理裝置內(nèi)，加入105克金屬鈉再生溶液5小時，繼續(xù)進行制品表面萘鈉處理。
實施例5將900克萘攪拌下加入到8900克四氫呋喃中使其完全溶解，再加入切碎的金屬鈉160克，攪拌反應(yīng)配制得萘鈉溶液；將四氟乙烯制品穩(wěn)妥地掛在掛籃上，放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中，用超聲波振蕩處理70秒后，再將該聚四氟乙烯制品用四氫呋喃洗滌，然后用水洗滌，去除制品表面附著物，最后晾干；處理PTFE制品1500片后，放入沉降循環(huán)槽內(nèi)，再用氮氣壓回表面處理裝置內(nèi)，加入95克金屬鈉再生溶液4小時，繼續(xù)進行制品表面萘鈉處理。
權(quán)利要求
1.一種聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理的裝置，其特征在于，具有萘鈉表面處理槽(1)；萘鈉表面處理槽(1)外設(shè)冷卻夾套，冷卻夾套下端設(shè)有冷卻夾套進水管(5)，冷卻夾套上端設(shè)有冷卻夾套出水管(6)；萘鈉表面處理槽(1)內(nèi)上端設(shè)有氮氣盤管(2)、頂部設(shè)有放空管(3)、內(nèi)設(shè)有掛籃(4)、振蕩器(7)、側(cè)面設(shè)有進液管(8)、底部設(shè)有出液管(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理裝置，其特征在于所述的振蕩器(7)的振幅為2mm～30mm。
3.一種使用如權(quán)利要求1所述裝置的聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理的方法，其特征在于包括如下步驟1)按重量比計算，萘鈉溶液投料配比為萘4.0％～24.0％；鈉0.5％～6.0％；四氫呋喃70.0％～95.5％；將萘與金屬鈉按投料配比加入到四氫呋喃中，攪拌使其溶解，制得含有萘鈉絡(luò)合物活性組分的萘鈉溶液；2)將四氟乙烯制品掛在掛籃(4)上，放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中振蕩處理，處理時間為30秒～180秒，后將該聚四氟乙烯制品用四氫呋喃或者丙酮溶劑洗滌，然后用水洗滌，去除制品表面附著物、晾干；3)萘鈉溶液再生，補加金屬鈉的量占萘鈉溶液總量的0.3％～3.0％，再生反應(yīng)時間為2小時～8小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理的方法，其特征在于，所述的步驟1)中萘鈉溶液投料配比為萘6.6％～11.0％；鈉1.4％～2.0％；四氫呋喃87.0％～92.0％。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理的方法，其特征在于，所述的步驟2)中振蕩處理時間在60秒～90秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理的方法，其特征在于所述的步驟3)中補加金屬鈉的量為0.6％～1.0％，再生反應(yīng)時間為3小時～5小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚四氟乙烯制品表面萘鈉處理的裝置及其方法。該表面處理的方法包括配制萘鈉溶液；在表面處理裝置中用萘鈉溶液處理制品以及溶液的再生；處理后制品的洗滌等。包括如下步驟(1)按重量比計算，萘鈉溶液配比為萘4.0％～24.0％；鈉0.5％～6.0％；四氫呋喃70.0％～95.5％，將萘與金屬鈉溶解于四氫呋喃中配制而得；(2)將四氟乙烯制品放入裝有上述萘鈉溶液的表面處理裝置中振蕩處理，再將該聚四氟乙烯制品進行洗滌；(3)萘鈉溶液再生。利用該表面處理裝置處理的制品，浸潤性和粘接性顯著提高，而且環(huán)境污染小。
文檔編號C08J7/00GK101032862SQ200710067500
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者吳周安, 吳奕, 劉建華, 周曉紅, 張堅文, 吳敏, 張文革 申請人:巨化集團技術(shù)中心, 巨化集團公司