專利名稱：一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于密封材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體是涉及一種用于航空航天密封材料領(lǐng)域的高拒油高防水聚四氟乙烯膨化板材及其制備方法。
背景技術(shù)：
膨化聚四氟乙烯新型結(jié)構(gòu)密封板材是國(guó)際上近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的航空、航天飛行器用密封材料，而其中高拒油高防水聚四氟乙烯膨化板材是用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)旁。它是由聚四氟乙烯材料經(jīng)多向拉伸(即膨化處理)、壓延、熱處理等工藝而形成的一種多孔材料。從外觀上看，材料的表面平整、柔軟，但是在掃描電鏡下可以看到材料的內(nèi)部存在大量2Mm 25Mm的微孔，其孔隙率可占到60%以上。這一材料具有以下特點(diǎn):無(wú)危害、重量輕、耐腐蝕、耐環(huán)境變化，克服了純聚四氟乙烯密封材料的冷流性(蠕變)，適用于各種負(fù)載下的平面結(jié)構(gòu)密封。該材料密封均勻、耐老化、彈性好、不會(huì)隨著時(shí)間而硬化或脆化，使用溫度范圍從_65°C 177°C，因此是一種非常理想的航空、航天飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)旁的密封材料。隨著我國(guó)航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展，膨化聚四氟乙烯密封板材的使用量和使用范圍也正在不斷擴(kuò)大，應(yīng)用的部分包括飛機(jī)的各檢查、檢查口、氣液部件連接處等。隨著發(fā)展船舶和汽車(chē)等制造業(yè)，這一產(chǎn)品的應(yīng)用將進(jìn)一步推廣。目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有關(guān)于航空航天飛行器用膨化聚四氟乙烯密封板材制備方法的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于航空航天密封材料領(lǐng)域的具有高拒油、高防水功能的無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材。本發(fā)明的另一目的在于提供該無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了如下的技術(shù)方案:—種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，包括如下步驟:( I)混料；(2)預(yù)成型；(3)推壓；(4)壓延；(5)干燥；(6)膨化；(7)定型；(8)粘合；(9)表面化學(xué)處理。上述技術(shù)方案中，所述的混料步驟為:將聚四氟乙烯分散樹(shù)脂粉末加入烴類助擠劑混合，在50-70°C下靜置24小時(shí)，使助擠劑充分滲透入納米銀抗菌劑和聚四氟乙烯分散樹(shù)脂的混合物，形成物料。
上述技術(shù)方案中，所述的預(yù)成型步驟為:將兩個(gè)或以上的物料在40_50°C下預(yù)壓成Q120mm的圓柱形坯。上述技術(shù)方案中，所述的推壓步驟為:將所述圓柱形坯在推壓機(jī)上，55_60°C條件下推壓成Q12_Q22mm的圓條。上述技術(shù)方案中，所述的壓延步驟為:將所述圓條在壓延機(jī)上，于70°C條件下壓延成含油基帶。上述技術(shù)方案中，所述的干燥及膨化步驟為:將所述基帶在260°C 280°C下脫脂，去除助擠劑，并進(jìn)行第一次縱向拉伸，拉伸倍數(shù)為3-6倍后成為脫脂基帶；將所述脫脂基帶，在280°C _300°C下進(jìn)行第二次縱向拉伸，拉伸倍率為4_8倍，獲得縱向拉伸基礎(chǔ)膜。上述技術(shù)方案中，所述的定型步驟為:將所述基礎(chǔ)膜，在120°C _200°C下橫向拉伸，然后在350°C _380°C燒結(jié)固化，即獲得聚四氟乙烯微孔膜。上述技術(shù)方案中，所述的表面化學(xué)處理步驟為:將聚四氟乙烯微孔膜表面進(jìn)行進(jìn)行聚氨酯化學(xué)處理，既得到所需高防水防油雙組份聚四氟乙烯微孔膜。上述技術(shù)方案中，所述的粘合步驟為:將高防水防油雙組份聚四氟乙烯微孔膜進(jìn)行無(wú)空隙層層疊加后至所需厚度，再由高溫?zé)釅赫澈铣删鬯姆蚁┡蚧宀?。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明方法制備得到的聚四氟乙烯密封板材，具有無(wú)危害、重量輕、耐腐蝕、耐環(huán)境變化，適用于各種形狀的平面密封、在各種負(fù)載情況下密封均勻、耐老化、彈性好、不會(huì)隨著時(shí)間而硬化或脆化，其使用溫度范圍從_65°C 177°C等。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，包括如下步驟:( I)混料將中昊晨光化學(xué)品216G分散聚四氟乙烯樹(shù)脂粉末混合，然后加入航空煤油作為烴類助溶劑；兩者按重量比為1:0.25的比列充分混合；在50°C下，靜置24小時(shí)。(2)制坯、擠出、壓延將混合物料在50 V預(yù)壓成Ql20mm的圓柱形還,將還在推壓機(jī)55 °C條件下抗壓,成Q22mm的圓條，將圓條在壓延機(jī)70°C條件下壓延成含油基帶，厚度為150微米。(3)脫脂，縱高拉伸將含油基帶在260°C下脫脂，去除助擠劑，并進(jìn)行第一次縱向拉伸，拉伸倍數(shù)為4倍；成為脫脂基帶。(4)縱向拉伸
將脫脂基帶，在280 V下進(jìn)行第二次縱向拉伸，獲得縱向拉伸基礎(chǔ)膜。(5)橫向拉伸和燒結(jié)固化在拉膜機(jī)上，120°C下橫向拉伸，然后在360°C下燒結(jié)固化50秒，制備厚度為20_40微米的聚四氟乙烯微孔膜。(6)表面處理用聚氨酯，通過(guò)噴涂、表面轉(zhuǎn)移、泡沫給液、浸潰等給液方法的一種，對(duì)聚四氟乙烯微孔膜表面處理后，制備成高防水高防油的雙組份聚四氟乙烯微孔膜。(7)高溫?zé)釅赫澈习迅叻浪叻烙偷碾p組份聚四氟乙烯微孔膜用高溫進(jìn)行一層層疊加粘合后，制備厚度為0.3毫米以上的高防水高防油的雙組份聚四氟乙烯膨化板材。本實(shí)施例制備的板材可以從0.3毫米到9毫米之間。實(shí)施例2一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，包括如下步驟:(1)混料:·將東岳公司出產(chǎn)的204分散樹(shù)脂粉末混合，然后加入航空煤油烴類助溶劑；三者按重量比為1:0.28的比列混合；在50°C下，靜置24小時(shí)。(2)制坯、擠出、壓延將混合物料,在50 °C預(yù)壓成Ql20mm的圓柱形還,將還在推壓機(jī)60 V條件下推壓成Q20mm的圓條，將圓條在壓延機(jī)70°C條件下壓延成含油基帶，厚度為120微米。(3)脫脂，縱高拉伸將含油基帶在280°C下脫脂，去除助擠劑，并進(jìn)行第一次縱向拉伸，拉伸倍數(shù)為3倍，成為脫脂基帶。(4)表面處理，縱高拉伸將脫脂基帶，在290 V下進(jìn)行第二次縱向拉伸，獲得縱向拉伸基礎(chǔ)膜。(5)橫向拉伸和燒結(jié)固化在拉膜機(jī)上，150°C下橫向拉伸，然后在360°C下燒結(jié)固化一分鐘,制備膜厚度為20-45微米的聚四氟乙烯微孔膜。(6)表面處理用聚氨酯，通過(guò)噴涂、表面轉(zhuǎn)移、泡沫給液、浸潰等給液方法的一種，對(duì)聚四氟乙烯微孔膜表面處理后，制備成高防水高防油的雙組份聚四氟乙烯微孔膜。(7)高溫?zé)釅赫澈习迅叻浪叻烙偷碾p組份聚四氟乙烯微孔膜用高溫進(jìn)行一層層疊加粘合后，制備厚度為0.3毫米以上的高防水高防油的雙組份聚四氟乙烯膨化板材。本實(shí)施例制備的板材可以從0.3毫米到9.5毫米之間。傳統(tǒng)的聚四氟乙烯材料密度為2.16-2.2g/cm3，而本發(fā)明中實(shí)施例1及實(shí)施例2所制備得到的高防水高防油的雙組份聚四氟乙烯膨化聚四氟乙烯密封板材是一種供航空航天飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)旁用的高性能密封板材，其主要力學(xué)性能指標(biāo):相對(duì)密度大于0.4g/cm2，拉伸強(qiáng)度彡lOMPa，斷裂伸長(zhǎng)率彡150%，收縮率彡2%，膨化度高于60%。
權(quán)利要求
1.一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)混料； (2)預(yù)成型; (3)推壓； (4)壓延； (5)干燥； (6)膨化; (7)定型； (8)熱壓粘合； (9)表面化學(xué)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的混料步驟為: 將聚四氟乙烯分散樹(shù)脂粉末加入烴類助擠劑混合，在50-70°C下靜置24小時(shí)，使助擠劑充分滲透入聚四氟乙烯分散樹(shù)脂的混合物，形成物料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的預(yù)成型步驟為: 將兩個(gè)或以上的物料在40-50°C下預(yù)壓成Q120mm的圓柱形坯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的推壓步驟為: 將所述圓柱形坯在推壓機(jī)上，55-60°C條件下推壓成Q12-Q22mm的圓條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的壓延步驟為: 將所述圓條在壓延機(jī)上，于70°C條件下壓延成含油基帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的干燥及膨化步驟為: 將所述基帶在260°C 280°C下脫脂，去除助擠劑，并進(jìn)行第一次縱向拉伸，拉伸倍數(shù)為3-6倍后成為脫脂基帶； 將所述脫脂基帶，在280°C -300°C下進(jìn)行第二次縱向拉伸，拉伸倍率為4-8倍，獲得縱向拉伸基礎(chǔ)膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的定型步驟為: 將所述基礎(chǔ)膜，在120°C _200°C下橫向拉伸，然后在350°C _380°C燒結(jié)固化，即獲得聚四氟乙烯微孔膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的表面化學(xué)處理步驟為: 將聚四氟乙烯微孔膜表面進(jìn)行進(jìn)行聚氨酯化學(xué)處理，既得到所需高防水防油的雙組份聚四氟乙烯微孔膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法，其特征在于，所述的粘合步驟為: 將高防水防油的雙組份聚四氟乙烯微孔膜進(jìn)行無(wú)空隙層層疊加，并由一定的高溫?zé)釅赫澈铣筛叻浪烙偷碾p組份聚四氟乙烯膨化板材。
10.權(quán)利要求1所述的一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材的制備方法所制備得到的高拒油高防水無(wú) 縫聚四 氟乙烯膨化板材。
全文摘要
本發(fā)明屬于航空航天密封材料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種高拒油高防水無(wú)縫聚四氟乙烯膨化板材及其制備方法。本發(fā)明的制備方法包括混料、預(yù)成型、推壓、壓延、干燥、膨化、定型、熱壓粘合、表面化學(xué)處理等工藝步驟。使用本發(fā)明制備獲得的聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)密封板材，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、自潤(rùn)滑性、克服了純聚四氟乙烯密封材料的冷流性(蠕變)，不會(huì)隨著時(shí)間而硬化或脆化(彈性好)以及耐高低溫-65到+177℃的特性，適用于各種形狀的平面密封，是尖端科學(xué)和現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的重要材料。
文檔編號(hào)C08J9/42GK103158310SQ20131005356
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者王中華 申請(qǐng)人:湖州森諾氟材料科技有限公司