專利名稱：：聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料及其制作方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種基礎(chǔ)材料，尤其是一種聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料及其制備方法和用途。該材料用于取代各種高分子工程材料及有色金屬材料。
背景技術(shù)：
：為改善高分子材料的性能，拓展應(yīng)用市場對高分子材料進(jìn)行改性，從而提高材料的綜合機(jī)械性能，挖掘材料潛在的各種功能是人類材料工業(yè)最流行的方法，在許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如普碳鋼滲入各種金屬元素而成為合金鋼，徹底改變了普碳鋼自身的各種性能；玻璃是單純的硅制品，經(jīng)改性后變成從防彈玻璃到柔性玻璃等各種性能玻璃。聚四氟是單一的抗蝕性能極強(qiáng)的樹脂經(jīng)改性后，不僅保留了其本身的特性，其綜合機(jī)械性能、粘接性能，相容性能都得到了大幅度的提高，同時大幅度地提高了性價比。聚四氟是單一的抗蝕性能極強(qiáng)的樹脂，如何對聚四氟進(jìn)行改性，改性后不僅保留其本身的特性，使其綜合機(jī)械性能、粘接性能，相容性能都能得到大幅度的提高，同時大幅度地提高性價比，這是人們一直研究的重要課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種特殊的合成技術(shù)——聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料及其制作方法和用途。該技術(shù)是對聚四氟進(jìn)行改性，使聚四氟改性后的合金材料具有高強(qiáng)度、耐沖擊，高抗蝕，高絕緣，耐高溫，能阻燃，尺寸穩(wěn)定，相容性能好，抗老化性能更優(yōu)異。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料，由下列組分組成(按重量百分比計)聚四氟(FTFE)10—25V聚砜(PSU)5—30%，聚苯硫醚(PPS)5—18%，聚醚砜(PES)4—14%，聚醚酮(PEK)6—12%，二氧化鈦(Ti02)9—14%，鈦酸鉀晶須7—30%，玻璃纖維4一18%。較好的，由下列組分組成(按重量百分比計)聚四氟10—20%，聚砜5—30%，聚苯硫醚8—18%，聚醚砜4—14%，聚醚酮8—10%，二氧化鈦9一10%，鈦酸鉀晶須10~12%，玻璃纖維4一12%。更好的，由下列組分組成(按重量百分比計)聚四氟15—20%，聚砜10—28%，聚苯硫醚5—8%，聚醚砜4—10%，聚醚酮8—10%，二氧化鈦12—14%，鈦酸鉀晶須6—30%，玻璃纖維4—6%。優(yōu)選的，由下列組分組成(按重量百分比計)聚四氟20—25%，聚砜10—25%，聚苯硫醚10—12%，聚醚砜7—8%，聚醚酮6—12%，二氧化鈦10~12%，鈦酸鉀晶須10~15%，玻璃纖維7—16%。上述聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料的制作方法，包括如下步驟(1)將各種組分進(jìn)行檢測、稱量、置于各自容器中；(2)將聚四氟、聚砜、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酮、二氧化鈦置混合罐中攪拌混合均勻；(3)將混均勻的粉料置于研磨系統(tǒng)，研磨成納米級；(4)將研磨好的粉料和已稱量的鈦酸鉀晶須、玻璃纖維一起在280'C320'C的溫度進(jìn)行二次交聯(lián)造粒。上述聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料的用途，包括1).取代各種有色金屬；2).取代各種特種工程塑料；3).用于高腐蝕領(lǐng)域的石油、天然氣和化工系統(tǒng)；4).用于食品、醫(yī)藥和供水行業(yè)的產(chǎn)品制作；5).用于電子、電器行業(yè)；6).用于宇航工業(yè)、船舶工業(yè)和軍事工業(yè)；上述聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料，還可以用于制造高強(qiáng)度和高防腐的ST材料專用產(chǎn)品，即ST復(fù)合管、ST管用嵌件、ST空調(diào)納子和ST閥芯、閥板。ST材料制造專用產(chǎn)品包括如下步驟①.將ST材料進(jìn)行風(fēng)干U2015(TC)24小時，擠塑機(jī)調(diào)整在28032(TC預(yù)熱；②.將產(chǎn)品模具安裝到位，清理完原注塑機(jī)內(nèi)異物；③.在280320'C的工作條件下進(jìn)行注射成形。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明是將FTFE材料經(jīng)改性的復(fù)合材料(亦稱ST材料)，該復(fù)合材料(ST材料)具有耐腐蝕、耐高溫、高絕緣、高強(qiáng)度、耐沖擊性能等多種優(yōu)異特性，用于取代現(xiàn)有的工程塑料、有色金屬，具有特殊意義。經(jīng)實驗表明，采有本發(fā)明的技術(shù)方案生產(chǎn)的ST材料具有如下綜合性能1.高強(qiáng)度可以用于取代各種有色金屬，可以大幅度降低生產(chǎn)成本。2.耐高溫性用于取代各種特種工程塑料，提高應(yīng)用的適應(yīng)性、拓展應(yīng)用領(lǐng)域。3.耐腐蝕可以將產(chǎn)品進(jìn)入各種高腐蝕領(lǐng)域，尤其是石油、天然氣、化工系統(tǒng)。4.無毒、無害、無污染本復(fù)合產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、供水行業(yè)的產(chǎn)品制作。5.高絕緣本材料(ST材料)制作的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于電子、電器行業(yè)。6.比重小本材料用于宇航工業(yè)、船舶工業(yè)、軍事等工業(yè)可大幅度降低產(chǎn)品重量(銅的五分之一重)，提高設(shè)備的操控性，也有利于武器的輕量化。本發(fā)明材料(ST材料)的性能如下表一。表一ST材料檢測數(shù)據(jù)一覽表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料，既具有高分子材料的抗腐蝕性、高絕緣性、低密度性和易加工性，又具有有色金屬的綜合機(jī)械性能、抗沖擊性能、耐高溫性能(260°C)和尺寸穩(wěn)定性能，還具有無機(jī)材料的阻燃性和抗老化性。同時還具有現(xiàn)有的工程塑料、有色金屬材料無法具備的相容性和高粘結(jié)性，且無毒、無害、無污染、比重輕。具體實施例方式實施例110以下表二中是本發(fā)明ST材料的10組配方(組分含量為重量百分比)表二<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例ll一種聚四氟(FTFE)改性高分子合金材料的制備方法，包括如下步聚(1)選擇上述實施例110的配方，將各種料進(jìn)行檢測、稱量，置于各自容器中；(2)將FTFE、PSU、PPS、PES、PEK、Ti02按所述順序一邊混合、一邊倒入混合罐中；(3)將混均勻的粉料置于研磨系統(tǒng)，研磨成納米級；(4)將研磨好的粉料和已稱量的鈦酸鉀晶須、玻璃纖維一起在295'C31(TC的溫度進(jìn)行二次交聯(lián)造粒，制得本發(fā)明ST材料。上述聚四氟改性高分子合金納米材料，取代有色金屬的特殊合成樹脂，用于制作具有耐腐蝕、耐高溫、高絕緣、高強(qiáng)度、耐沖擊性能的復(fù)合材料。本發(fā)明ST材料是將FTFE材料經(jīng)改性的復(fù)合材料(ST材料)，用本發(fā)明制作的復(fù)合材料具有耐腐蝕、耐高溫、高絕緣、高強(qiáng)度、耐沖擊性能等多種優(yōu)異特性，用于取代現(xiàn)有的工程塑料、有色金屬，具有特殊意義。實施例12用本ST材料制作產(chǎn)品的方法，按以下步聚進(jìn)行①.將ST材料進(jìn)行風(fēng)干(150°C)3小時，擠塑機(jī)調(diào)整在32(TC預(yù)熱；②.將產(chǎn)品模具安裝到位，清理完原注塑機(jī)內(nèi)異物；③.在32(TC的工作條件下進(jìn)行注射成形。本發(fā)明技術(shù)方案生產(chǎn)的復(fù)合材料制品，具有良好的物理、化學(xué)性能、也具有耐腐蝕、耐高溫、高絕緣、高強(qiáng)度、耐沖擊性能?，F(xiàn)以本發(fā)明ST材料制作的專用產(chǎn)品——ST復(fù)合管為例，說明其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果1.用本發(fā)明技術(shù)方案生產(chǎn)的ST復(fù)合管是中國復(fù)管線史上一重大突破，保證了管線不污染介質(zhì)而介質(zhì)又無法腐蝕管線。完全解決了我國各類介質(zhì)(除含氧強(qiáng)酸外)輸送管線存在的向題，使我國用量最大的供水、供氣、供石油、以及高腐蝕管線的各種要求都得到了滿足，與普通鋼管相比，提高了產(chǎn)品使用壽命100倍以上，和現(xiàn)用的防腐管線相比，綜合成本降低了30%-500%以上。2.用本ST材料制作ST管用嵌件，比原來的銅嵌件提高使用壽命10倍以上，成本下降20%以上。3.用本ST材料制作的ST空調(diào)納子比原來的銅納子提高使用壽命10倍以上，成本降低20%以上。4.用本ST材料制作的閥門專用ST滑板、ST滑芯比原用聚四氟滑板滑芯提高使用壽命IO倍以上，成本降低30%以上。5.用本ST材料制作的汽車專用ST雨刮器齒輪在不增加成本的條件下比原有的工程塑料齒輪提高使用壽命5倍以上。權(quán)利要求1.一種聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料，其特征在于所述材料的各組份重量百分比為聚四氟10-25％，聚砜5-30％，聚苯硫醚5-18％，聚醚砜4-14％，聚醚酮6-12％，二氧化鈦9-14％，鈦酸鉀晶須7-30％，玻璃纖維4-18％。2.按權(quán)利要求l所述的聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料，其特征在于所述材料各組份重量百分比為聚四氟10—20%，聚砜5—30%，聚苯硫醚8—18%，聚醚砜4一14%，聚醚酮8—10%，二氧化鈦9一10%，鈦酸鉀晶須10~12%，玻璃纖維4一12%。3.按權(quán)利要求l所述的聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料，其特征在于所述材料各組份重量百分比為聚四氟15—20%，聚砜10—28%,聚苯硫醚5—8%，聚醚砜4一10%，聚醚酮8_10%，二氧化鈦12—14%，鈦酸鉀晶須8—28%，玻璃纖維4一6%。4.權(quán)利要求1至3其中任一項所述聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料的制作方法，包括如下步驟(1)將各種組分進(jìn)行檢測、稱量、置于各種容器中；(2)將聚四氟、聚砜、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酮、二氧化鈦置混合罐中攪拌均勻；(3)將混合均勻的物料置于研磨系統(tǒng)，研磨成納米級；(4)將研磨好的微粉和鈦酸鉀晶須、玻璃纖維一起在29(TC320'C的溫度進(jìn)行二次交聯(lián)造粒。5.權(quán)利要求1至3其中任一項所述的聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料的用途1).取代各種有色金屬；2).取代各種特種工程塑料；3).用于高腐蝕領(lǐng)域的石油、天然氣和化工系統(tǒng)；4).用于食品、醫(yī)藥和供水行業(yè)；5).用于電子、電器行業(yè)；6).用于宇航工業(yè)、船舶工業(yè)和軍事工業(yè)。6.權(quán)利要求1至3其中任一項所述的聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料，其特征在于用于制造高強(qiáng)度和高防腐的ST材料專用產(chǎn)品，即ST復(fù)合管、ST管用嵌件、ST空調(diào)納子和ST閥芯、閥板。7.—種制造權(quán)利要求6所述的ST材料專用產(chǎn)品的方法，該方法包括如下步驟①.將ST材料在120150'C進(jìn)行風(fēng)干、時間24小時，擠塑機(jī)調(diào)整在280320'C預(yù)熱；②.將產(chǎn)品模具安裝到位，清理完原注塑機(jī)內(nèi)異物；③.在280320'C的工作條件下進(jìn)行注射成形。全文摘要本發(fā)明公開一種聚四氟樹脂改性高分子合金納米材料及其制作方法和用途。該材料的組分是聚四氟、聚砜、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酮、二氧化鈦、鈦酸鉀晶須和玻璃纖維按一定重量配比。制作方法包括(1)稱量；(2)混合；(3)將混和的粉料在研磨系統(tǒng)中磨成納米級；(4)將磨好的粉料、鈦酸鉀晶須、二氧化鈦和玻璃纖維一起在280℃～320℃的溫度進(jìn)行二次交聯(lián)造粒。該材料用于取代各種高分子工程材料及有色金屬材料，它具有高分子材料的抗腐蝕性，高絕緣性能，低密度性，易加工性能；又具有有色金屬的綜合機(jī)械性能，抗沖擊性能，耐高溫性能(260℃)尺寸穩(wěn)定性能；還具有無機(jī)材料的阻燃性能，抗老化性能。文檔編號C08L81/02GK101591462SQ200910059460公開日2009年12月2日申請日期2009年5月27日優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日發(fā)明者淵宋,宋廣山申請人:宋廣山