本发明涉及柔软和低密度的ptfe拉伸管及其制造工艺与应用，属于ptfe管的加工制造技术领域。
背景技术：
内窥镜是一种常用的医疗器械，由窥镜系统、图像显示系统和照明系统三大系统组成，经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内，使用时将内窥镜导入预检查的器官，可直接窥视有关部位的变化，它是人类窥视、治疗人体内器官的重要工具之一。随着科学技术的发展，内窥镜在200多年的发展过程中发生了4次大的变革，从最初的硬管式内窥镜、半曲式内窥镜到纤维内窥镜，又到如今的电子内窥镜，内窥镜已经被广泛的应用于医疗领域，它正在向着小型化、多功能、高舒适、高像质发展。这就要求内窥镜中，作为承载各种器具的套管，具有小的直径、良好的生物相容性、摩擦系数低、柔软等特点，近年来聚四氟乙烯(ptfe)管因为具有良好的生物相容性、不粘性、化学稳定性、电气绝缘性等特点，而被用于内窥镜中，但因为ptfe管的硬度比较高，缺乏柔软性，如果管路在体内弯曲半径较小时，会导致管子开裂，致使内窥镜损坏，不但会给患者带来很大的疼痛，也会直接影响内窥镜的观察效果。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了柔软和低密度的ptfe拉伸管及其制造工艺与应用，本发明通过选取不同性能的ptfe树脂，调节拉伸温度、拉伸速率、热定型温度和时间等工艺参数，得到柔软和低密度的ptfe拉伸管，所得到的ptfe拉伸管弯曲半径较小，适用于内窥镜管。
本发明的技术方案如下：
柔软和低密度的ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
(1)将ptfe分散树脂经过筛、混油、熟化、预成型、挤出、烘干得到ptfe挤出管；
(2)将步骤(1)的ptfe挤出管进行拉伸，拉伸温度为100-320℃，拉伸倍率为1.5-8.0倍；
(3)将步骤(2)拉伸后的ptfe挤出管进行热定型，热定型的温度为340-420℃，时间为1.0-30.0min，即得柔软和低密度的ptfe拉伸管。
本发明中，步骤(1)中所述ptfe分散树脂可市购获得或者按现有技术制备得到。
根据本发明优选的，步骤(1)所述ptfe分散树脂为共聚ptfe分散树脂。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述过筛的筛网为5-14目；进一步优选的为8-10目。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述拉伸温度为150-290℃；进一步优选的，所述拉伸温度为210-290℃。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述拉伸倍数为2.5-8.0倍；进一步优选的，所述拉伸倍数为2.5-6.0倍。
根据本发明优选的，步骤(3)中所述热定型的温度为375-420℃；进一步优选的，所述热定型的温度为380-410℃。
根据本发明优选的，步骤(3)中所述时间为1.0-5.0min。
按照上述制造工艺制备得到的ptfe拉伸管，所述ptfe拉伸管的密度为0.4-1.0g/cm3，熔点为320-330℃，外径为2.0-5.0mm，壁厚为0.3-3.0mm，弯曲半径为1.5-3mm，拉伸强度为10-30mpa。
上述ptfe拉伸管在作为内窥镜管、化学管或水处理管中的用途。
本发明中未作详细说明的实验步骤均按本领域常规操作进行。
本发明的技术特点和有益效果：
本发明提供一种柔软和低密度的ptfe拉伸管及其制造工艺，通过控制ptfe挤出管的拉伸温度和拉伸倍数，以及ptfe拉伸管的热定型温度，解决了ptfe管的硬度比较高，缺乏柔软性的技术问题，采用本发明的制造工艺所制得的ptfe拉伸管的密度可控、强度高、弯曲半径小、均一性优越，可用于医疗领域的内窥镜管、化学管和水处理管等用途，并且，本发明的制造工艺简单、稳定性好，重复性好、易于操作，具有很强的实用性。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步的描述，实施例中采用的步骤和方法均用以说明本发明的技术方案，并不是用以限定本发明。实施例中采用的原料，除特殊说明外，均为市售产品。
实施例中采用的原料df-2041、df-2048均为共聚ptfe树脂。
实施例1
柔软和低密度的ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
1)混油与熟化：将ptfe分散树脂df-2041用10目的筛子过筛后，与异构烷烃助剂油isoparg按照84:16的质量比在混料设备上以20r/min的速度混合35min，然后在35℃的环境下放置24h进行熟化；
2)预成型：将熟化后的ptfe分散树脂进行预成型，预成型速度为25mm/min，压力为3.0mpa、保压时间为20min；
3)挤出与烘干：将预成型毛坯移至糊状挤出机，以5mm/min的速度进行恒速挤出与烘干，挤出机缸筒温度为60℃、口模温度为40℃、烘干温度为200℃，得到外径为5.0mm、内径为2.4mm的ptfe挤出管；
4)拉伸：将步骤3)烘干后的ptfe挤出管在220℃下进行拉伸，拉伸倍率为2.5倍；
5)热定型：将拉伸后的ptfe挤出管在380℃的烘箱里进行热定型2.0min，得到柔软和低密度的ptfe拉伸管。
实施例2
柔软和低密度的ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
1)混油与熟化：将ptfe分散树脂df-2041用10目的筛子过筛后，与异构烷烃助剂油isoparg按照84:16的质量比在混料设备上以20r/min的速度混合35min，然后在35℃的环境下放置24h进行熟化；
2)预成型：将熟化后的ptfe分散树脂进行预成型，预成型速度为25mm/min，压力为3.0mpa、保压时间为20min；
3)挤出与烘干：将预成型毛坯移至糊状挤出机，以5mm/min的速度进行恒速挤出与烘干，挤出机缸筒温度为60℃、口模温度为40℃、烘干温度为200℃，得到外径为5.0mm、内径为2.4mm的ptfe挤出管；
4)拉伸：将步骤3)烘干后的ptfe挤出管在260℃下进行拉伸，拉伸倍率为6.0倍；
5)热定型：将拉伸后的ptfe挤出管在380℃的烘箱里进行热定型2.0min，得到柔软和低密度的ptfe拉伸管。
实施例3
柔软和低密度的ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
1)混油与熟化：将ptfe分散树脂df-2048用10目的筛子过筛后，与异构烷烃助剂油isoparg按照82:18的质量比在混料设备上以20r/min的速度混合35min，然后在35℃的环境下放置24h进行熟化；
2)预成型：将熟化后的ptfe分散树脂进行预成型，预成型速度为25mm/min，压力为3.0mpa、保压时间为20min；
3)挤出与烘干：将预成型毛坯移至糊状挤出机，以5mm/min的速度进行恒速挤出与烘干，挤出机缸筒温度为60℃、口模温度为40℃、烘干温度为200℃，得到外径为4.0mm、内径为2.0mm的ptfe挤出管；
4)拉伸：将步骤3)烘干后的ptfe挤出管在280℃下进行拉伸，拉伸倍率为3.5倍；
5)热定型：将拉伸后的ptfe挤出管在390℃的烘箱里进行热定型1.5min，得到柔软和低密度的ptfe拉伸管。
实施例4
柔软和低密度的ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
1)混油与熟化：将ptfe分散树脂df-2048用10目的筛子过筛后，与异构烷烃助剂油isoparg按照81:19的质量比在混料设备上以20r/min的速度混合35min，然后在35℃的环境下放置24h进行熟化；
2)预成型：将熟化后的ptfe分散树脂进行预成型，预成型速度为25mm/min，压力为3.0mpa、保压时间为20min；
3)挤出与烘干：将预成型毛坯移至糊状挤出机，以5mm/min的速度进行恒速挤出与烘干，挤出机缸筒温度为60℃、口模温度为40℃、烘干温度为200℃，得到外径为3.0mm、内径为2.0mm的ptfe挤出管；
4)拉伸：将步骤3)烘干后的ptfe挤出管在290℃下进行拉伸，拉伸倍率为4.5倍；
5)热定型：将拉伸后的ptfe挤出管在400℃的烘箱里进行热定型1.0min，得到柔软和低密度的ptfe拉伸管。
对比例1
一种ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
1)混油与熟化：将ptfe分散树脂df-2041用10目的筛子过筛后，与异构烷烃助剂油isoparg按照84:16的质量比在混料设备上以20r/min的速度混合35min，然后在35℃的环境下放置24h进行熟化；
2)预成型：将熟化后的ptfe分散树脂进行预成型，预成型速度为25mm/min，压力为3.0mpa、保压时间为20min；
3)挤出与烘干：将预成型毛坯移至糊状挤出机，以5mm/min的速度进行恒速挤出与烘干，挤出机缸筒温度为60℃、口模温度为40℃、烘干温度为200℃，得到外径为5.0mm、内径为2.4mm的ptfe挤出管；
4)拉伸：将步骤3)烘干后的ptfe挤出管在220℃下进行拉伸，拉伸倍率为1.5倍；
5)热定型：将拉伸后的ptfe挤出管在300℃的烘箱里进行热定型30min，得到ptfe拉伸管。
对比例2
一种ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
1)混油与熟化：将ptfe分散树脂df-2041用10目的筛子过筛后，与异构烷烃助剂油isoparg按照84:16的质量比在混料设备上以20r/min的速度混合35min，然后在35℃的环境下放置24h进行熟化；
2)预成型：将熟化后的ptfe分散树脂进行预成型，预成型速度为25mm/min，压力为3.0mpa、保压时间为20min；
3)挤出与烘干：将预成型毛坯移至糊状挤出机，以5mm/min的速度进行恒速挤出与烘干，挤出机缸筒温度为60℃、口模温度为40℃、烘干温度为200℃，得到外径为5.0mm、内径为2.4mm的ptfe挤出管；
4)拉伸：将步骤3)烘干后的ptfe挤出管在50℃下进行拉伸，拉伸倍率为2.5倍；
5)热定型：将拉伸后的ptfe挤出管在380℃的烘箱里进行热定型2.0min，得到ptfe拉伸管。
对比例3
一种ptfe拉伸管的制造工艺，包括步骤如下：
1)混油与熟化：将ptfe分散树脂df-2041用10目的筛子过筛后，与异构烷烃助剂油isoparg按照84:16的质量比在混料设备上以20r/min的速度混合35min，然后在35℃的环境下放置24h进行熟化；
2)预成型：将熟化后的ptfe分散树脂进行预成型，预成型速度为25mm/min，压力为3.0mpa、保压时间为20min；
3)挤出与烘干：将预成型毛坯移至糊状挤出机，以5mm/min的速度进行恒速挤出与烘干，挤出机缸筒温度为60℃、口模温度为40℃、烘干温度为200℃，得到外径为5.0mm、内径为4.0mm的ptfe挤出管；
4)拉伸：将步骤3)烘干后的ptfe挤出管在220℃下进行拉伸，拉伸倍率为12.0倍；
5)热定型：将拉伸后的ptfe挤出管在380℃的烘箱里进行热定型2.0min，得到ptfe拉伸管。
对本发明实施例1-4以及对比例1-4制得的ptfe拉伸管的管子特征进行检测，结果如表1所示。
表1实施例1-4以及比较例1-4的ptfe拉伸管的测试数据
从表1可以看出，实施例1-4的ptfe拉伸管的密度小于1.0g/cm3，弯曲半径小于3mm，熔点都在320-330℃之间，拉伸强度在10-30mpa之间。而对比例1的热定型温度比较低，导致管子的熔点大于330℃，并且因为管子没有烧结，管子强度比较低，弯曲半径比较大；对比例2因为拉伸温度比较低，拉伸后管子的密度比较高、弯曲半径比较大；对比例3因为拉伸倍率比较高，所以在拉伸时出现严重的断裂现象，无法拉伸。
以上这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。应理解，本发明提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。