本發(fā)明屬于高分子化合物，具體涉及一種導(dǎo)熱系數(shù)低的多孔ptfe材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的隔熱材料為纖維氈或無機耐火材料，其中常見材質(zhì)為pvc、玻璃纖維或其它無機材料，這些材質(zhì)存在耐溫性不足或者密度太大、隔熱效果不理想的缺點。

2、聚四氟乙烯是一種鏈狀高分子材料，不僅導(dǎo)熱系數(shù)遠低于無機材料，而且其具有耐化學(xué)腐蝕、自清潔、長期使用溫度260℃以上等優(yōu)點，特別適用于隔熱應(yīng)用。而當(dāng)前市面上的多孔ptfe管主要用于過濾行業(yè)，經(jīng)過測試其導(dǎo)熱系數(shù)約0.35w/（k*m），孔隙率＜20%，無法滿足隔熱要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種導(dǎo)熱系數(shù)低且孔隙率高的多孔ptfe材料。

2、為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種導(dǎo)熱系數(shù)低的多孔ptfe材料，其制備方法包括以下步驟：

4、（1）將聚四氟乙烯、交聯(lián)劑和聚苯醚混合后熔融造粒，獲得改性ptfe顆粒；

5、（2）將致孔劑與尿素通過沸騰造粒工藝進行混合，獲得改性致孔劑顆粒；

6、（3）將改性ptfe顆粒和改性致孔劑顆粒混勻后燒結(jié)成型，在溶出致孔劑后即獲得所述的導(dǎo)熱系數(shù)低的多孔ptfe材料。

7、本發(fā)明采用尿素對致孔劑進行表面處理，以使改性致孔劑顆粒在與改性ptfe顆?；旌虾竽軌蚓鶆蚍稚?；另外，在燒結(jié)成型的過程中，不僅改性ptfe顆粒也部分地相互熔融，形成多孔結(jié)構(gòu)，尿素之間也發(fā)生熱聚合，形成的氮化碳也具有多孔結(jié)構(gòu)，這就有效地提高了材料的孔隙率。而采用聚苯醚對ptfe進行改性的目的是增強改性ptfe顆粒的耐高溫性，一方面使改性ptfe的熔融溫度與尿素的熱聚合溫度相適配，另一方面也能有效地降低材料的導(dǎo)熱系數(shù)，一舉兩得。

8、采用上述方法制備的多孔ptfe材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.2w/（k*m），孔隙率大于30%，壓縮強度大于?5?mpa。

9、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（1）中，所述的交聯(lián)劑包括過氧化二叔丁基。

10、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（1）中，聚四氟乙烯、交聯(lián)劑和聚苯醚的質(zhì)量比為100:（2-5）:（20-40）。

11、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（1）中，在330-360℃下熔融。

12、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（1）中，所述的改性ptfe顆粒的粒徑在30-50μm之間；并且，步驟（2）中所述的改性致孔劑顆粒的粒徑在20-40μm之間。合適的粒徑對于提高材料的孔隙率也具有很大的幫助。

13、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（2）中，所述的致孔劑包括磷酸鈣或碳酸鈣。

14、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（3）中，改性ptfe顆粒和改性致孔劑顆粒的質(zhì)量比為10:（4-6）。

15、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（3）中，在450-480℃下燒結(jié)1.0-1.5?h。

16、作為優(yōu)選，在上述制備方法的步驟（3）中，采用稀鹽酸溶出致孔劑。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

18、（1）本發(fā)明采用尿素對致孔劑進行表面處理，以使改性致孔劑顆粒在與改性ptfe顆?；旌虾竽軌蚓鶆蚍稚?；另外，在燒結(jié)成型的過程中，不僅改性ptfe顆粒也部分地相互熔融，形成多孔結(jié)構(gòu)，尿素之間也發(fā)生熱聚合，形成的氮化碳也具有多孔結(jié)構(gòu)，這就有效地提高了材料的孔隙率。而采用聚苯醚對ptfe進行改性的目的是增強改性ptfe顆粒的耐高溫性，一方面使改性ptfe的熔融溫度與尿素的熱聚合溫度相適配，另一方面也能有效地降低材料的導(dǎo)熱系數(shù)，一舉兩得。

19、（2）采用上述方法制備的多孔ptfe材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.2w/（k*m），孔隙率大于30%，壓縮強度大于?5?mpa。

技術(shù)特征：

1.一種導(dǎo)熱系數(shù)低的多孔ptfe材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的交聯(lián)劑包括過氧化二叔丁基。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，聚四氟乙烯、交聯(lián)劑和聚苯醚的質(zhì)量比為100:（2-5）:（20-40）；

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的改性ptfe顆粒的粒徑在30-50μm之間。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述的致孔劑包括磷酸鈣或碳酸鈣。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述的改性致孔劑顆粒的粒徑在20-40μm之間。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，改性ptfe顆粒和改性致孔劑顆粒的質(zhì)量比為10:（4-6）。

8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，在450-480℃下燒結(jié)1.0-1.5h。

9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，采用稀鹽酸溶出致孔劑。

10.一種導(dǎo)熱系數(shù)低的多孔ptfe材料，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的制備方法制得。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)熱系數(shù)低的多孔PTFE材料及其制備方法。該制備方法包括以下步驟：將聚四氟乙烯、交聯(lián)劑和聚苯醚混合后熔融造粒，獲得改性PTFE顆粒；將致孔劑與尿素通過沸騰造粒工藝進行混合，獲得改性致孔劑顆粒；將改性PTFE顆粒和改性致孔劑顆?；靹蚝鬅Y(jié)成型，在溶出致孔劑后即獲得所述的導(dǎo)熱系數(shù)低的多孔PTFE材料。采用上述方法制備的多孔PTFE材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.2W/（K*m），孔隙率大于30%，壓縮強度大于5?MPa。

技術(shù)研發(fā)人員：邱劍鍔,曹厚寶,胡瑞,鄧賽明,壽堅楊
受保護的技術(shù)使用者：浙江科賽新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19