一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备方法，具体讲是一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]聚四氟乙烯是分子主链中含有氟原子的高分子化合物，由于分子中C-F键具有高的离解能，以及氟原子高电负性和屏蔽效应，使其具有优异的耐高低温性能和化学稳定性，并具有很好的介电性能、非粘附性、低磨擦性、耐候性、不燃性和润滑性，是一种性能非常优异的高分子材料。
[0003]聚四氟乙烯玻璃纤维布是以悬浮聚四氟乙烯(俗称塑料王)乳液为原料，浸渍高性能玻璃纤维布而成的纤维布，是一种高性能，多用途的复合材料产品。具有如下优异的各项性能:1、可用于低温-196°C，高温300°C之间，具有耐气候性。2、非粘着性，不易粘附任何物质。3、耐化学腐蚀，能耐强酸、强碱、王水及各种有机溶剂的腐蚀。4、摩擦系数低，是无油自润滑的最佳选择。5、透光率达6?13%。6、具有高绝缘性能、防紫外线、防静电。7、强度高。因此被广泛应用在航空、造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、建筑(棚顶膜结构基布)、砂轮切片、机械等领域。可用于防腐包覆、内衬及衬垫、防粘运输带、高频覆铜板、建筑膜材、绝缘材料、微波干燥输送带、柔性补偿器、摩擦材料等.但由于聚四氟乙烯(PTFE)本身性能特性，导致四氟乙烯(PTFE)与玻璃纤维布的结合性能特别差，因而在使用一定时间后特别时在外力直接接触下，四氟乙烯(PTFE)从玻璃纤维布上脱落，导致使用寿命缩短。
[0004]因而寻求一种方法来增强四氟乙烯(PTFE)与玻璃纤维布之间的结合力从而延长材料的使用寿命，无疑是当前一项重大的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对以上所述聚四氟乙烯、玻璃纤维布复合材料中存在的四氟乙烯与玻璃纤维布的结合性能差这种不足，提供一种增强其接合力的聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法。
[0006]本发明的技术解决方案是，提供一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，它由聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布复合而成，其步骤如下，
(1)、将定量的聚苯硫醚置入卧式球磨内，并加入适量的蒸馏水和工业酒精，研磨24至48小时，并用80目不锈钢筛网进行过滤，制成聚苯硫醚固体含量为30-50%的溶液A ；
(2)、将上述溶液A与聚四氟乙烯树脂分散液B，按要求配成不同比例的混合溶液，搅拌I?2小时，制成不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液Ml, M2，….，Mn，从Ml至Mn混合溶液，其聚苯硫醚含量依次减少，直至为零； (3)、将玻璃纤维布浸渍于上述混合溶液Ml进行第一次浸渍一干燥一烧结工序；然后将上述经过第一次浸渍一干燥一烧结工序的一次烧结膜状材料浸渍于混合溶液M2进行第二次浸渍一干燥一烧结工序；根据要求一直到第N次浸渍一干燥一烧结工序，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料。
[0007]进一步的，步骤(I)中的聚苯硫醚其重均分子量(Mw，xl04) ( 3.0，灰分<
2.5(% )，水分< 0.5，卧式球磨的转速为5?200转/分钟。
[0008]作为优选，步骤(2)中的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液M1，M2，....，Mn中，Ml中溶液A与溶液B的体积比为0.5?3比I。
[0009]作为优选，步骤(2)中，η为I?10。
[0010]作为优选，步骤(3)中，浸渍一干燥一烧结工序的干燥温度控制在90?100C，烧结温度控制在370?390°C。
[0011]作为优选，步骤(3)中采用立式连续烧结炉或卧式连续烧结炉，烧结时间控制在2?10分钟；加工速度控制在0.5?6米/分钟。
[0012]作为优选，步骤(3)中，混合溶液Mn的温度控制在20?25 V。
[0013]作为优选，步骤(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的温度下静置10?20小时。
[0014]作为优选，步骤(2)中的分散液B，为聚四氟乙烯树脂、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、全氟磺酸树脂、以及偏氟乙烯-六氟异丁烯共聚物中的任一种。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点:本发明在聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料生产过程中，采用用不同比例的聚苯硫醚/聚四氟乙烯混合溶液代替传统纯的聚四氟乙烯混合溶液，在第一二次浸渍烧结时采用聚苯硫醚含量较高混合溶液，然后依次减低聚苯硫醚含量，这样不但保持了膜状三元复合材料表面的聚四氟乙烯极佳的化学稳定性、极低的磨擦系数、广阔的使用温度、极好的耐老化性能、无毒、无污染等优良性能，而且极大地增强了聚四氟乙烯与玻璃纤维布结合强度。
[0016]【具体实施方式】:
下面就【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
实施例
[0017]一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，它由聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布复合而成，其步骤如下，
(1)将涂料级聚苯硫醚置入卧式球磨内，并加入适量的蒸馏水和工业酒精，研磨48小时，并用80目不锈钢筛网进行过滤，制成的聚苯硫醚固体含量为30% (重量百分比)的溶液A ;并存放温度为20?25°C室内备用；这里的涂料级聚苯硫醚主要指其重均分子量(Mw，xl04) ( 3.0，灰分< 2.5(% )，水分< 0.5的聚苯硫醚；
(2)、将上述溶液A与聚四氟乙烯树脂分散液(固体含量为60%)B,按要求配成不同比例的混合溶液，搅拌I?2小时，制成不同配比聚苯硫醚/聚四氟乙烯混合溶液Ml，M2，….，M5，并存放温度为20?25°C室内备用；混合溶液Ml，M2，….，M5中，溶液A/溶液B之体积比分别为1，0.5，0.2，O和O ;
(3)、然后将玻璃纤维布浸渍于上述溶液A/溶液B之体积比分别为1，0.5,0.2，O和O混合溶液中进行连续5次浸渍一干燥一烧结工序，干燥温度控制在100°C，烧结温度控制在380°C ;烧结时间控制在3分钟；加工速度控制在I米/分钟，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料。在本实施例中，烧结炉采用立式三室连续烧结炉。
[0018]通过上述步骤后最终制得的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材，经检测其抗拉强度为4350，比用传统方法生产的四氟乙烯/玻璃纤维布复合材料提高了 32%，而且在表面硬度等功能明显增强。
【主权项】
1.一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:它由聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布复合而成，其步骤如下， (1)、将定量的聚苯硫醚置入卧式球磨内，并加入适量的蒸馏水和工业酒精，研磨24至48小时，并用80目不锈钢筛网进行过滤，制成聚苯硫醚固体含量为30-50%的溶液A ； (2)、将上述溶液A与聚四氟乙烯树脂分散液B，按要求配成不同比例的混合溶液，搅拌I?2小时，制成不同配比的聚苯硫醚、聚四氟乙烯混合溶液Ml, M2，….，Mn，从Ml至Mn混合溶液，其聚苯硫醚含量依次减少，直至为零； (3)、将玻璃纤维布浸渍于上述混合溶液Ml进行第一次浸渍一干燥一烧结工序；然后将上述经过第一次浸渍一干燥一烧结工序的一次烧结膜状材料浸渍于混合溶液M2进行第二次浸渍一干燥一烧结工序；根据要求一直到第N次浸渍一干燥一烧结工序，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料。2.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)中的聚苯硫醚其重均分子量(Mw，xl04) ^ 3.0,灰分< 2.5(% )，水分< 0.5，卧式球磨的转速为5?200转/分钟。3.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(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与溶液B的体积比为0.5?3比I。4.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，η为I?10。5.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，浸渍一干燥一烧结工序的干燥温度控制在90?100°C，烧结温度控制在370?390°C。6.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(3)中采用立式连续烧结炉或卧式连续烧结炉，烧结时间控制在2?10分钟；加工速度控制在0.5?6米/分钟。7.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，混合溶液Mn的温度控制在20?25°C。8.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(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的温度下静置10?20小时。9.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中的分散液B，为聚四氟乙烯树脂、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、全氟磺酸树脂、以及偏氟乙烯-六氟异丁烯共聚物中的任一种。
【专利摘要】本发明公开了一种聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料的制备方法，其步骤如下，(1)、将聚苯硫醚制成聚苯硫醚固体含量为30-50％的溶液A；(2)、将上述溶液A与聚四氟乙烯树脂分散液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)、将玻璃纤维布浸渍于上述混合溶液，根据要求一直到第N次浸渍--干燥--烧结工序，得到所要求的聚苯硫醚/聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料。本发明制备的聚苯硫醚、聚四氟乙烯和玻璃纤维布膜状三元复合材料增强了聚四氟乙烯与玻璃纤维布结合强度，扩大了其使用范围。
【IPC分类】C08L27/16, C08L81/02, C08K7/00, C08K7/14, C08L27/14, C08L23/08, C08L27/12, C08L27/18
【公开号】CN104927355
【申请号】CN201510253859
【发明人】赵国平
【申请人】赵国平
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月19日