一种户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法
【技术领域】
[0002] 本发明设及一种户外使用的高强度聚四氣乙締片材的制备方法，属于高分子材料
技术领域。
[0003]
【背景技术】
[0004] 聚四氣乙締是四氣乙締的聚合物。英文缩写为PTFE，广泛应用于各种需要抗酸碱 和有机溶剂的环境中。聚合聚四氣乙締由四氣乙締经自由基聚合而生成。工业上的聚合 反应是在大量水存在下揽拌进行的，用W分散反应热，并便于控制溫度。聚合一般在40~ 80°C，3~26千克力/厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也 可W用氧化还原引发体系。每摩尔四氣乙締聚合时放热171. 38kJ。分散聚合须添加全氣型 的表面活性剂，例如全氣辛酸或其盐类。 阳〇化]应用聚四氣乙締可采用压缩或挤出加工成型；也可制成水分散液，用于涂层、浸溃 或制成纤维。聚四氣乙締在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食 品等工业中广泛用作耐高低溫、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等。
[0006] 聚四氣乙締化学性质有：1、耐腐蚀性：能够承受除了烙融的碱金属，氣化介质W 及高于300°C氨氧化钢之外的所有强酸(包括王水)、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作 用。2、绝缘性：不受环境及频率的影响，体积电阻可达1018欧姆.厘米，介质损耗小，击穿 电压高。3、耐高低溫性：对溫度的影响变化不大，溫域范围广，可使用溫度-190~260°C。4、 自润滑性：具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。
[0007] 在户外的车棚、挡风设施中，通常会使用PTFE作为薄膜材料或者是采用其板材， 但是由于需要安装于钢结构中，就对薄膜和板材的物理强度提出了较高的要求； CN102731941A公开了一种聚四氣乙締复合材料的制备方法，包括如下步骤：1)在添 有表面活性剂的水中依次加入聚四氣乙締和填料，均匀揽拌康面活性剂与水的重量比为 0. 0002~0. 1 :1，水的重量与聚四氣乙締和填料重量之和的比为：0.5~2 :1，聚四氣乙締 占聚四氣乙締和填料重量之和的84%~99% ;2)将步骤1)所得的产物进行过滤，过滤所得 的固体依次经洗涂、干燥、模压和烧结，得聚四氣乙締复合材料。CN102558723A公开了一种 填充有玻璃纤维的聚四氣乙締材料及其制造方法。所述的填充有玻璃纤维的聚四氣乙締材 料是由聚四氣乙締和作为填充剂的玻璃纤维W100 : 10~30的重量比共混后经挤压及烧 结而制成。但是上述的PTFE材料在应用于户外时，存在着拉伸性能不高的问题，同时材料 的自清洁性能也不高。
[0008]
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是：解决户外的车棚等处使用的PTFE(聚四氣乙締）材料的机械强 度、拉伸性能不高的问题。采用的技术方案是： 一种户外使用的高强度聚四氣乙締片材的制备方法，包括如下步骤： 第1步：按重量份计，在反应蓋中加入水150~200份、聚苯乙締微球4~6份和四氣 乙締单体30~50份，用氨水调节抑在10~12之间，加入引发剂3~5份，在惰性气体的 保护下，加入1-S氣甲基-1，3-下二締1~2份、氯下二締2~4份、丙締酸径丙醋2~3 份、丙締酸十=氣辛醋1~3份，进行聚合反应； 第2步：将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干后，即得。
[0010] 所述的第1步中，氨水的质量浓度是10~20%。
[0011] 所述的第1步中，引发剂选自过氧化氨、过硫酸钟、异丙苯过氧化氨、二异丙苯过 氧化氨或者对甲基丙苯过氧化氨。 阳〇1引所述的第1步中，聚合反应的压力是1.OMpa~3.OMpa。
[0013]所述的第1步中，惰性气体是指氮气或者氮气。
[0014] 所述的第1步中，反应溫度是10~30°C。 阳01引所述的第2步中，烘干条件是120~160°C下，烘干10~30小时。
[0016] 有益效果 本发明中，聚苯乙締微球的作用提高材料表面的疏水性，能够提高材料的自洁效果； 丙締酸十=氣辛醋单体的作用是提高材料的拉伸强度W及疏水性。
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【具体实施方式】
[0018] 实施例1 第1步：在反应蓋中加入水150Kg、聚苯乙締微球4Kg和四氣乙締单体30Kg，用质量浓 度是10%的氨水调节抑在10之间，加入引发剂异丙苯过氧化氨3Kg，在氮气的保护下，加入 1-S氣甲基-1，3-下二締化g、氯下二締2Kg、丙締酸径丙醋2Kg、丙締酸十S氣辛醋化g，进 行聚合反应，聚合反应的压力是1.OMpa,反应溫度是10°C; 第2步：将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干，烘干条 件是120°C下，烘干10小时，即得。
[0019] 实施例2 第1步：在反应蓋中加入水200Kg、聚苯乙締微球服g和四氣乙締单体50Kg，用质量浓 度是20%的氨水调节抑在12之间，加入引发剂异丙苯过氧化氨5Kg，在氮气的保护下，加入 1-S氣甲基-1，3-下二締2Kg、氯下二締4Kg、丙締酸径丙醋3Kg、丙締酸十S氣辛醋3Kg，进 行聚合反应，聚合反应的压力是3.OMpa,反应溫度是30°C; 第2步：将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干，烘干条 件是160°C下，烘干30小时，即得。
[0020] 实施例3 第I步：在反应蓋中加入水190Kg、聚苯乙締微球5Kg和四氣乙締单体40Kg，用质量浓 度是15%的氨水调节抑在11之间，加入引发剂异丙苯过氧化氨4Kg，在氮气的保护下，加入 1-=氣甲基-1，3-下二締化g、氯下二締3Kg、丙締酸径丙醋3Kg、丙締酸十=氣辛醋2Kg，进 行聚合反应，聚合反应的压力是2.OMpa,反应溫度是15°C; 第2步：将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干，烘干条 件是150°C下，烘干20小时，即得。
[0021] 对照例1 与实施例3的区别在于：未加入聚苯乙締微球。 阳02引第1步：在反应蓋中加入水190Kg和四氣乙締单体40Kg，用质量浓度是15%的氨 水调节抑在11之间，加入引发剂异丙苯过氧化氨4Kg，在氮气的保护下，加入1-S氣甲 基-1，3-下二締化g、氯下二締3Kg、丙締酸径丙醋3Kg、丙締酸十=氣辛醋2Kg，进行聚合反 应，聚合反应的压力是2.OMpa,反应溫度是15°C; 第2步：将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干，烘干条 件是150°C下，烘干20小时，即得。
[0023] 对照例2 与实施例3的区别在于：未加入丙締酸十=氣辛醋单体。
[0024] 第1步：在反应蓋中加入水190Kg、聚苯乙締微球5Kg和四氣乙締单体40Kg，用质 量浓度是15%的氨水调节抑在11之间，加入引发剂异丙苯过氧化氨4Kg，在氮气的保护下， 加入1-=氣甲基-1，3-下二締化g、氯下二締3Kg、丙締酸径丙醋3Kg，进行聚合反应，聚合 反应的压力是2.OMpa,反应溫度是15°C; 第2步：将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干，烘干条 件是150°C下，烘干20小时，即得。 阳0巧] 将上述实施例和对照例制备得到的聚四氣乙締树脂进行性能试验。
[0026] 样品的标准相对密度（SSG)的测试按照HG/T2903-1997标准进行。样品的拉伸 强度和断裂伸长率的测试按照HG/T2903-1997标准进行。
从表中可W看出，本发明制备得到的应用于户外的PTFE树脂材料具有较好的断裂伸 长率和拉伸强度。实施例3与对照例1相比，通过加入聚苯乙締微球，可W显著提高PT阳 材料的接触角，能够提高材料的自清洁和抗污染性能。实施例3相对于对照例2,加入了丙 締酸十=氣辛醋单体后，显著提高了断裂伸长率，并且同时也能提高接触角。
【主权项】
1. 一种户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 第1步：按重量份计，在反应釜中加入水150~200份、聚苯乙烯微球4~6份和四氟 乙稀单体30~50份，用氨水调节pH在10~12之间，加入引发剂3~5份，在惰性气体的 保护下，加入1-三氟甲基-1，3- 丁二烯1~2份、氯丁二烯2~4份、丙烯酸羟丙酯2~3 份、丙烯酸十三氟辛酯1~3份，进行聚合反应； 第2步：将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干后，即得。2. 根据权利要求1所述的户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，其特征在 于：所述的第1步中，氨水的质量浓度是10~20%。3. 根据权利要求1所述的户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，其特征在 于：所述的第1步中，引发剂选自过氧化氢、过硫酸钾、异丙苯过氧化氢、二异丙苯过氧化氢 或者对甲基丙苯过氧化氢。4. 根据权利要求1所述的户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，其特征在 于：所述的第1步中，聚合反应的压力是I.OMpa~3.OMpa。5. 根据权利要求1所述的户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，其特征在 于：所述的第1步中，惰性气体是指氮气或者氦气。6. 根据权利要求1所述的户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，其特征在 于：所述的第1步中，反应温度是10~30°C。7. 根据权利要求1所述的户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，其特征在 于：所述的第2步中，烘干条件是120~160°C下，烘干10~30小时。
【专利摘要】本发明涉及一种户外使用的高强度聚四氟乙烯片材的制备方法，属于高分子材料技术领域。步骤：在反应釜中加入水、聚苯乙烯微球和四氟乙烯单体，用氨水调节pH在10～12之间，加入引发剂，在惰性气体的保护下，加入1-三氟甲基-1,3-丁二烯、氯丁二烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸十三氟辛酯，进行聚合反应；将得到的聚合反应产物除去液相之后，剩余物用去离子水洗，再烘干后，即得。本发明中，聚苯乙烯微球的作用提高材料表面的疏水性，能够提高材料的自洁效果；丙烯酸十三氟辛酯单体的作用是提高材料的拉伸强度以及疏水性。
【IPC分类】C08F220/22, C08F236/18, C08L27/18, C08F220/28, C08F236/16, C08L25/06, C08F214/26
【公开号】CN105218733
【申请号】CN201510735692
【发明人】宋介珍
【申请人】宋介珍
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月3日