本发明涉及塑料制备领域，特别涉及一种聚偏二氟乙烯材料的制备方法。
背景技术：
：聚偏氟乙烯(pvdf)是一种以-ch2-cf2-为结构单元的链状结晶性的聚合物，在晶型结构中，碳链呈锯齿形排列，氢原子被电负性较大的氟原子取代后，与相邻的氟原子相互排斥，从而使得氟原子不在同一平面内，并沿碳链作螺旋分布，故在碳链四周被一系列性质稳定的氟原子所包围，这种几乎无间隙的空间屏障使得任何原子或基团不能轻易进入其结构内而破坏碳链。正是由于这种结构，使得pvdf具有优异的耐酸、碱、氧化剂等优良的化学稳定性。含氟塑料，塑料家族中较为特别的一种，如pvdf、pfa、ptfe、etfe、ectfe……具备极强的耐腐蚀性、热稳定性，便于加工。由该类材料制成的板材、棒材、管材管件、机械设备，被广泛应用于电镀、光伏、半导体、化工、冶金、造纸以及医药行业，典型如印刷线路板生产设备、硅板腐蚀设备，亦可用于电子电器工业电缆包覆层、套管、收缩管、接线板、阳极护板、高介电常数电容器薄膜、电热带、光导纤维护套、外涂层等等，而且现有的聚偏二氟乙烯，用于室外，容易快速老化。我们将通过对材料配方、注塑、挤塑工艺条件的改进，从而改变其分子结构及物理性能，如拉伸强度、弹性模量、玻璃化温度等指标，使该材料在更苛刻的环境下仍然可以发挥作用。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种聚偏二氟乙烯材料的制备方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种聚偏二氟乙烯材料的制备方法，包括以下步骤步骤1)，制备粉末状聚偏氟乙烯1)、反应釜中投入3-5重量份双氧水、2-8重量份无机碱溶液，混合均匀，再投入10-13重量份1,2,2-三氟-1,1,2-三氯乙烷溶剂、3-6重量份十一氟己酰氟溶液、13-18重量份二氯二氟甲烷溶剂、1-3重量份全氟丁基磺酰氟溶液，在-4-10℃的温度下，搅拌反应20-40分钟；2)再通入6-10重量份聚丙二醇溶液、15-23重量份偏氟乙烯单体、4-7重量份甲基环戊烷，在30-40℃搅拌反应，压力下降至0.2-0.45mpa以下时终止反应；3)将温度下降到5-10℃，并保持20-35分钟，然后过滤、洗涤、干燥，即得粉末状聚偏氟乙烯；步骤2)，制备聚偏氟乙烯塑料母料将粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮添加到造粒机，进行造粒作业，制得聚偏氟乙烯塑料母料，造粒机以100～500r/min的速率运行；其温度控制在18-25℃；步骤3)，制备聚偏氟乙烯材料将聚偏氟乙烯塑料母料添加到注塑机，注塑温度控制在280-330℃，制得聚偏氟乙烯材料，过程中往注塑机中添加氟橡胶，氟橡胶相对于聚偏氟乙烯塑料母料的重量比为1:900-950。优选的，所述步骤1)中，在第一步中添加1-3重量份的氟橡胶，或者在第二步中添加2-7重量份的氟橡胶。优选的，所述粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮的重量比为100：(10-12)：(5-8)：(3-7)：(2-5)：(8-12)。优选的，所述氟橡胶优选聚烯烃类氟橡胶、亚硝基氟橡胶、四丙氟橡胶和 磷腈氟橡胶中的一种或者任意两种的混合物。优选的，所述聚烯烃类氟橡胶、亚硝基氟橡胶、四丙氟橡胶或磷腈氟橡胶相对于聚偏氟乙烯塑料母料重量比分别为1:920、1:932、1:928和1:948。优选的，所述氟橡胶混合物的重量比如下：聚烯烃类氟橡胶：亚硝基氟橡胶为2:3、聚烯烃类氟橡胶：四丙氟橡胶为1:2、聚烯烃类氟橡胶：磷腈氟橡胶为2:3、亚硝基氟橡胶：四丙氟橡胶为1:3、亚硝基氟橡胶：磷腈氟橡胶为3:2、四丙氟橡胶：磷腈氟橡胶为2:1。采用以上技术方案的有益效果是：本发明加工的聚偏二氟乙烯材料，产品耐压性能良好、无需支撑层、孔径较为均一，其制备的偏氟乙烯具有良好的热稳定性和可加工性，可满足注塑、挤出和拉膜等生产工艺，另外，本发明的方法工艺简单环保，便于工业化实施，在食品、医药、化工等领域具有广泛的应用前景，该材料用于室外的情况下，延长其使用寿命，特别适合在室外使用。具体实施方式下面详细说明本发明的优选实施方式。实施例1：一种聚偏二氟乙烯材料的制备方法，包括以下步骤步骤1)，制备粉末状聚偏氟乙烯1)、反应釜中投入3重量份双氧水、2重量份无机碱溶液，混合均匀，再投入10重量份1,2,2-三氟-1,1,2-三氯乙烷溶剂、3重量份十一氟己酰氟溶液、13重量份二氯二氟甲烷溶剂、1重量份全氟丁基磺酰氟溶液，再添加1重量份的氟橡胶，该氟橡胶是聚烯烃类氟橡胶：四丙氟橡胶比例为1:2的氟橡胶混合物，在-4℃的温度下，搅拌反应20分钟；2)再通入6重量份聚丙二醇溶液、15重量份偏氟乙烯单体、4重量份甲基环戊烷，在30℃搅拌反应，压力下降至0.2mpa以下时终止反应；3)将温度下降到5℃，并保持20分钟，然后过滤、洗涤、干燥，即得粉末状聚偏氟乙烯；步骤2)，制备聚偏氟乙烯塑料母料将粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮添加到造粒机，进行造粒作业，制得聚偏氟乙烯塑料母料，所述粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮的重量比为100：10：5：3：2：8，造粒机以100r/min的速率运行；其温度控制在18℃；步骤3)，制备聚偏氟乙烯材料将聚偏氟乙烯塑料母料添加到注塑机，注塑温度控制在280℃，制得聚偏氟乙烯材料，过程中往注塑机中添加氟橡胶，该氟橡胶为聚烯烃类氟橡胶，聚烯烃类氟橡胶相对于聚偏氟乙烯塑料母料重量比分别为1:920。实施例2：一种聚偏二氟乙烯材料的制备方法，包括以下步骤步骤1)，制备粉末状聚偏氟乙烯1)、反应釜中投入5重量份双氧水、8重量份无机碱溶液，混合均匀，再投入13重量份1,2,2-三氟-1,1,2-三氯乙烷溶剂、6重量份十一氟己酰氟溶液、18重量份二氯二氟甲烷溶剂、3重量份全氟丁基磺酰氟溶液，在2℃的温度下，搅拌反应40分钟；2)再通入10重量份聚丙二醇溶液、15重量份偏氟乙烯单体、4重量份甲基环戊烷，再添加7重量份的氟橡胶，该氟橡胶是为聚烯烃类氟橡胶：磷腈氟橡胶比例为2:3的氟橡胶混合物，在40℃搅拌反应，压力下降至0.45mpa以下时终止反应；3)将温度下降到10℃，并保持35分钟，然后过滤、洗涤、干燥，即得粉 末状聚偏氟乙烯；步骤2)，制备聚偏氟乙烯塑料母料将粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮添加到造粒机，进行造粒作业，制得聚偏氟乙烯塑料母料，所述粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮的重量比为100：12：8：7：5：12，造粒机以200r/min的速率运行；其温度控制在20℃；步骤3)，制备聚偏氟乙烯材料将聚偏氟乙烯塑料母料添加到注塑机，注塑温度控制在300℃，制得聚偏氟乙烯材料，过程中往注塑机中添加氟橡胶，该氟橡胶为亚硝基氟橡胶，亚硝基氟橡胶相对于聚偏氟乙烯塑料母料重量比为1:932。实施例3：一种聚偏二氟乙烯材料的制备方法，包括以下步骤步骤1)，制备粉末状聚偏氟乙烯1)、反应釜中投入4重量份双氧水、6重量份无机碱溶液，混合均匀，再投入12重量份1,2,2-三氟-1,1,2-三氯乙烷溶剂、5重量份十一氟己酰氟溶液、16重量份二氯二氟甲烷溶剂、2重量份全氟丁基磺酰氟溶液，再添加2重量份的氟橡胶，该氟橡胶是亚硝基氟橡胶：四丙氟橡胶比例为1:3的氟橡胶混合物，在5℃的温度下，搅拌反应30分钟；2)再通入7重量份聚丙二醇溶液、18重量份偏氟乙烯单体、5重量份甲基环戊烷，在35℃搅拌反应，压力下降至0.35mpa以下时终止反应；3)将温度下降到8℃，并保持30分钟，然后过滤、洗涤、干燥，即得粉末状聚偏氟乙烯；步骤2)，制备聚偏氟乙烯塑料母料将粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡 咯烷酮添加到造粒机，进行造粒作业，制得聚偏氟乙烯塑料母料，所述粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮的重量比为100：11：7：5：3：10，造粒机以350r/min的速率运行；其温度控制在23℃；步骤3)，制备聚偏氟乙烯材料将聚偏氟乙烯塑料母料添加到注塑机，注塑温度控制在315℃，制得聚偏氟乙烯材料，过程中往注塑机中添加氟橡胶，该氟橡胶为四丙氟橡胶，四丙氟橡胶相对于聚偏氟乙烯塑料母料重量比为1:928。实施例4：一种聚偏二氟乙烯材料的制备方法，包括以下步骤步骤1)，制备粉末状聚偏氟乙烯1)、反应釜中投入4重量份双氧水、6重量份无机碱溶液，混合均匀，再投入11重量份1,2,2-三氟-1,1,2-三氯乙烷溶剂、5重量份十一氟己酰氟溶液、15重量份二氯二氟甲烷溶剂、2重量份全氟丁基磺酰氟溶液，在8℃的温度下，搅拌反应25分钟；2)再通入7重量份聚丙二醇溶液、18重量份偏氟乙烯单体、6重量份甲基环戊烷，再添加5重量份的氟橡胶，该氟橡胶是聚烯烃类氟橡胶：亚硝基氟橡胶比例为2:3的氟橡胶混合物，在38℃搅拌反应，压力下降至0.33mpa以下时终止反应；3)将温度下降到7℃，并保持28分钟，然后过滤、洗涤、干燥，即得粉末状聚偏氟乙烯；步骤2)，制备聚偏氟乙烯塑料母料将粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮添加到造粒机，进行造粒作业，制得聚偏氟乙烯塑料母料，所述粉末状聚偏氟乙烯、烯酸、二苯甲酮、聚乙烯蜡、硬脂酸锌和聚乙烯吡咯烷酮的重量 比为100：11：5：7：3：11，造粒机以350r/min的速率运行；其温度控制在23℃；步骤3)，制备聚偏氟乙烯材料将聚偏氟乙烯塑料母料添加到注塑机，注塑温度控制在295℃，制得聚偏氟乙烯材料，过程中往注塑机中添加氟橡胶，该氟橡胶为磷腈氟橡胶，磷腈氟橡胶相对于聚偏氟乙烯塑料母料重量比为1:948。项目指标实施例1实施例2实施例3实施例4熔体流动速率(g/10min)6.67.87.36.94.2拉伸强度(mpa)36—5063686672伸长率(25℃/％)50—7072787481相对密度(g·cm-3)1.75—1.781.721.741.761.73熔点(℃)144168178181172耐热应力开裂不裂不裂不裂不裂不裂吸水率(％)0.040.240.180.240.26玻璃化温度(℃)-39-42-51-48-53脆化温度(℃)-62以下-81-72-89-76热分解温度(℃)320415395420380长期使用温度(℃)-40—125-60—160-50—145-55—165-60—140介电常数(60-106hz)6.0—8.07.27.66.87.8体积电阻率(ω·cm)3*10123*10123*10123*10123*1012屈服拉伸应力(mpa)809010293108缺口冲击强度(kj/cm2)1114181715耐电弧性(s)50—7080827883阻燃性自熄自熄自熄自熄自熄本发明加工的聚偏二氟乙烯材料，产品耐压性能良好、无需支撑层、孔径较为均一，其制备的偏氟乙烯具有良好的热稳定性和可加工性，可满足注塑、挤出和拉膜等生产工艺，另外，本发明的方法工艺简单环保，便于工业化实施，在食品、医药、化工等领域具有广泛的应用前景，该材料用于室外的情况下，延长其使用寿命，特别适合在室外使用。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。当前第1页12