一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復合材料的制備方法
【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合材料增強了聚四氟乙烯與玻璃纖維布結(jié)合強度，擴大了其使用范圍。
【專利說明】一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復合材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[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合材料的制備方法。

【背景技術(shù)】
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[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，以及氟原子高電負性和屏蔽效應，使其具有優(yōu)異的耐高低溫性能和化學穩(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，多用途的復合材料產(chǎn)品。具有如下優(yōu)異的各項性能: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、耐化學腐蝕，能耐強酸、強堿、王水及各種有機溶劑的腐蝕。4、摩擦系數(shù)低，是無油自潤滑的最佳選擇。5、透光率達6?13%。6、具有高絕緣性能、防紫外線、防靜電。7、強度高。因此被廣泛應用在航空、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、機械等領(lǐng)域?？捎糜诜栏?、內(nèi)襯及襯墊、防粘運輸帶、高頻覆銅板、建筑膜材、絕緣材料、微波干燥輸送帶、柔性補償器、摩擦材料等.但由于聚四氟乙烯(PTFE)本身性能特性，導致四氟乙烯(PTFE)與玻璃纖維布的結(jié)合性能特別差，因而在使用一定時間后特別時在外力直接接觸下，四氟乙烯(PTFE)從玻璃纖維布上脫落，導致使用壽命縮短。
[0004]因而尋求一種方法來增強四氟乙烯(PTFE)與玻璃纖維布之間的結(jié)合力從而延長材料的使用壽命，無疑是當前一項重大的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的是針對以上所述聚四氟乙烯、玻璃纖維布復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合而成，其步驟如下，
[0007](I)、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，并用80目不銹鋼篩網(wǎng)進行過濾，制成聚苯硫醚固體含量為30-50%的溶液A；
[0008](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，制成不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙稀混合溶液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；
[0009](3)、將玻璃纖維布浸漬于上述混合溶液Ml進行第一次浸漬一干燥一燒結(jié)工序；然后將上述經(jīng)過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合材料。
[0010]進一步的，步驟⑴中的聚苯硫醚其重均分子量(Mw，X14) ^ 3.0,灰分^ 2.5(% ),水分彡0.5，臥式球磨的轉(zhuǎn)速為5?200轉(zhuǎn)/分鐘。
[0011]作為優(yōu)選，步驟⑵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。
[0012]作為優(yōu)選，步驟(2)中，η為I?10。
[0013]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?100°C，燒結(jié)溫度控制在370?390 °C。
[0014]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)時間控制在2?10分鐘；加工速度控制在0.5?6米/分鐘。
[0015]作為優(yōu)選，步驟(3)中，混合溶液Mn的溫度控制在20?25°C。
[0016]作為優(yōu)選，步驟⑵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。
[0017]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。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點: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合材料生產(chǎn)過程中，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合材料表面的聚四氟乙烯極佳的化學穩(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、無毒、無污染等優(yōu)良性能，而且極大地增強了聚四氟乙烯與玻璃纖維布結(jié)合強度。

【具體實施方式】
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[0019]下面就【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明:
[0020]實施例
[0021]—種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復合材料的制備方法，它由聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布復合而成，其步驟如下，
[0022](I)將涂料級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，并用80目不銹鋼篩網(wǎng)進行過濾，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；這里的涂料級聚苯硫醚主要指其重均分子量(Mw，XlO4) ( 3.0,灰分彡2.5(% ),水分彡0.5的聚苯硫醚；
[0023](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，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I，0.5，0.2，O和O ;
[0024](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1，0.5,0.2,0和O混合溶液中進行連續(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合材料。在本實施例中，燒結(jié)爐采用立式三室連續(xù)燒結(jié)爐。
[0025]通過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合材，經(jīng)檢測其抗拉強度為4350，比用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的四氟乙烯/玻璃纖維布復合材料提高了 32%，而且在表面硬度等功能明顯增強。
【權(quán)利要求】
1.一種聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纖維布膜狀三元復合材料的制備方法，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，并用80目不銹鋼篩網(wǎng)進行過濾，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，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進行第一次浸漬一干燥一燒結(jié)工序；然后將上述經(jīng)過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(% ),水分彡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?100C，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。
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。
【文檔編號】C08L27/18GK104448826SQ201410586320
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】張園, 陳宇新, 陳云峰, 沈孝清, 沈佳龍, 郭存英 申請人:桐鄉(xiāng)市科力復合材料有限公司