1.本发明属于管道技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法。
背景技术：
2.随着钢管的使用广泛度不断提升，钢管自身性能的要求也不断提升，其中，为了提高钢管的耐腐蚀特性，配合腐蚀液体的传输要求，聚四氟乙烯衬镀钢管应运而生。目前市面上的聚四氟乙烯复合钢管种类繁多，性能参差不齐，以模压钢衬聚四氟乙烯直管为主。聚四氟乙烯自身的优良不粘性，促使该工艺制备的复合钢管中，钢管与聚四氟乙烯内衬层间存在分析，该缝隙造成其受压均匀，且极易脱落，其次，聚四氟乙烯自身的机械性能不强，在运输带气泡的液体时，作为内衬层的聚四氟乙烯收到不均匀的冲击压力，从而造成局部受力不均匀的问题。
技术实现要素：
3.针对现有技术中的问题，本发明提供一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法，解决了现有聚四氟乙烯复合管机械性能差的问题，利用膨化聚四氟乙烯的微孔特性，不仅满足聚四氟乙烯的防腐防护要求，而且能够形成气泡渗透的气压减震，减少气泡带来的受力不均问题，提高聚四氟乙烯在液体传输中使用寿命。
4.为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
5.一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法，包括如下步骤：
6.步骤1，将聚四氟乙烯粉末加入至乙醇中搅拌均匀，然后放入球磨釜中湿法球磨处理1-3h，恒温烘干得到聚四氟乙烯细粉；所述聚四氟乙烯粉末与乙醇的质量比为5:1-3，搅拌速度为1000-2000r/min，所述湿法球磨的压力为0.3-0.6mpa，温度为30-50℃；所述恒温烘干的温度为80-90℃；该步骤通过乙醇作为液体，解决了聚四氟乙烯的水解问题，保证聚四氟乙烯在湿法球磨中保持稳定性，属于物理性破坏，其次，该步骤通过恒温烘干的方式去除液体，形成洁净且粒径分布均匀的聚四氟乙烯细粉料；
7.步骤2，将氯化钠加入至无水乙醇中搅拌均匀形成胶料，然后与聚四氟乙烯细粉料超声分散均匀，得到混合浆料，所述氯化钠在无水乙醇的浓度为40-80g/l，搅拌的温度为10-30℃；所述聚四氟乙烯细粉料与氯化钠的质量比为10-13:0.2，所述超声分散的超声频率为50-80khz，温度为30-60℃；超声分散能够将氯化钠形成的细粉颗粒与聚四氟乙烯细粉料均匀分散；
8.步骤3，将混合浆料放置在延压机内挤压烘干处理20-50min，然后拉伸处理，水冷浸泡冷却后得到预制聚四氟乙烯薄膜，所述挤压烘干处理的温度为80-90℃，压力为0.5-0.7mpa，所述拉伸处理依次包括纵向拉伸、双向拉伸和横向拉伸，所述横向拉伸的拉伸倍数为2-4倍，温度为230-250℃，所述双向拉伸的拉伸倍数为2-4倍，温度为200-220℃，所述横向拉伸的温度为160-180℃，拉伸倍数为1.3-2倍；该步骤通过挤压与温度的配合，能够将混合浆料的溶剂完全去除，形成混合型颗粒，同时挤压处理将蒸汽去除后的空隙致密化；为后
续的拉伸处理提供条件；
9.步骤4，将预制聚四氟乙烯薄膜烧结处理，保温获得膨化聚四氟乙烯薄膜，经辐射处理得到表面活化的聚四氟乙烯薄膜；所述烧结温度为300-310℃，时间为20-30s，所述保温处理的温度为230-250℃，时间为5-10min；
10.步骤5，将钢管依次通过乙醇、蒸馏水洗涤干净，然后将稀盐酸喷雾至管道内形成液膜，并静置20-30s，取出后烘干得到活化钢管，所述稀盐酸的ph为6-6.5，喷雾量是1-4ml/cm2；钢管通过乙醇和蒸馏水洗涤之后形成表面的洁净效果，并利用稀盐酸内的氯化氢将钢管表面略微腐蚀，提升管道内壁的凹凸程度，为后续的粘附提高比表面；
11.步骤6，将甲基硅树脂溶解在无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀喷雾在钢管内壁上，并将表面活化的聚四氟乙烯薄膜压覆在钢管内表面，得到预制钢管；所述甲基硅树脂在乙醇中的浓度为50-90g/l，搅拌速度为500-1000r/min，所述均匀喷雾的喷雾量为2-5ml/cm2，所述压覆的温度为20-40℃，压力为0.4-0.6mpa；
12.步骤7，将预制钢管进行恒温压制处理1-2h，得到聚四氟乙烯复合钢管，所述恒温压制处理的温度为100-120℃，压力为1-2mpa；该恒温压制过程中，甲基硅树脂的溶解剂转化为蒸汽，并通过膨化聚四氟乙烯的空隙内排除，能够形成内部的甲基硅树脂粘附薄膜，且甲基硅树脂内的活性基团与辐化的活性聚四氟乙烯形成稳定的连接，得到稳定的固化效果，同时甲基硅树脂的粘附特性能够完全贴合钢管内壁和聚四氟乙烯膜，达到稳定的覆膜效果。
13.一种四氟乙烯复合钢管以膨化聚四氟乙烯为内衬膜，以甲基硅树脂为粘附层。
14.该制备方法通过膨化聚四氟乙烯作为内覆膜，能够保证钢管内的抗溶剂特性，符合目前聚四氟乙烯管的标准要求，同时利用膨化结构的聚四氟乙烯，起到透气不透水的效果，将流经的液体直接隔离，同时内部的气泡能够渗透至聚四氟乙烯薄膜内部，起到减振效果，大幅度减少了含气泡液体的冲击问题。
15.从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
16.1.本发明解决了现有聚四氟乙烯复合管机械性能差的问题，利用膨化聚四氟乙烯的微孔特性，不仅满足聚四氟乙烯的防腐防护要求，而且能够形成气泡渗透的气压减震，减少气泡带来的受力不均问题，提高聚四氟乙烯在液体传输中使用寿命。
17.2.本发明利用酸化处理的方式将钢管表面处理，并利用甲基硅树脂的粘附性，形成稳定的粘附连接，配合甲基硅树脂与辐化聚四氟乙烯的活性连接，形成稳固的连接体系，有效的解决了聚四氟乙烯不粘性带来的空腔缝隙问题。
18.3.本发明利用膨化聚四氟乙烯的气体渗透性，能够将甲基硅树脂的溶解液快速渗透排出，不造成内部空穴缝隙影响。
具体实施方式
19.结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
20.实施例1
21.一种聚四氟乙烯复合钢管以膨化聚四氟乙烯为内衬膜，以甲基硅树脂为粘附层；其制备方法包括如下步骤：
22.步骤1，将聚四氟乙烯粉末加入至乙醇中搅拌均匀，然后放入球磨釜中湿法球磨处
理1h，恒温烘干得到聚四氟乙烯细粉；所述聚四氟乙烯粉末与乙醇的质量比为5:1，搅拌速度为1000r/min，所述湿法球磨的压力为0.3mpa，温度为30℃；所述恒温烘干的温度为80℃；
23.步骤2，将氯化钠加入至无水乙醇中搅拌均匀形成胶料，然后与聚四氟乙烯细粉料超声分散均匀，得到混合浆料，所述氯化钠在无水乙醇的浓度为40g/l，搅拌的温度为10℃；所述聚四氟乙烯细粉料与氯化钠的质量比为10:0.2，所述超声分散的超声频率为50khz，温度为30℃；
24.步骤3，将混合浆料放置在延压机内挤压烘干处理20min，然后拉伸处理，水冷浸泡冷却后得到预制聚四氟乙烯薄膜，所述挤压烘干处理的温度为80℃，压力为0.5mpa，所述拉伸处理依次包括纵向拉伸、双向拉伸和横向拉伸，所述横向拉伸的拉伸倍数为2倍，温度为230℃，所述双向拉伸的拉伸倍数为2倍，温度为200℃，所述横向拉伸的温度为160℃，拉伸倍数为1.3倍；
25.步骤4，将预制聚四氟乙烯薄膜烧结处理，保温获得膨化聚四氟乙烯薄膜，经辐射处理得到表面活化的聚四氟乙烯薄膜；所述烧结温度为300℃，时间为20s，所述保温处理的温度为230℃，时间为5min；
26.步骤5，将钢管依次通过乙醇、蒸馏水洗涤干净，然后将稀盐酸喷雾至管道内形成液膜，并静置20s，取出后烘干得到活化钢管，所述稀盐酸的ph为6，喷雾量是1ml/cm2；
27.步骤6，将甲基硅树脂溶解在无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀喷雾在钢管内壁上，并将表面活化的聚四氟乙烯薄膜压覆在钢管内表面，得到预制钢管；所述甲基硅树脂在乙醇中的浓度为50g/l，搅拌速度为500r/min，所述均匀喷雾的喷雾量为2ml/cm2，所述压覆的温度为20℃，压力为0.4mpa；
28.步骤7，将预制钢管进行恒温压制处理1h，得到聚四氟乙烯复合钢管，所述恒温压制处理的温度为100℃，压力为1mpa。
29.该实施例制备的聚四氟乙烯复合钢管的附着力达到ii级，且耐冲击值提升了19％；将该管道用于气泡含量为3％的蒸馏水中连续运行3个月，管道未见损坏；采用上述相同的方式用于有机溶剂、生活废水等溶液中，连续运行3个月，依然保持完整性。
30.实施例2
31.一种聚四氟乙烯复合钢管以膨化聚四氟乙烯为内衬膜，以甲基硅树脂为粘附层；其制备方法包括如下步骤：
32.步骤1，将聚四氟乙烯粉末加入至乙醇中搅拌均匀，然后放入球磨釜中湿法球磨处理3h，恒温烘干得到聚四氟乙烯细粉；所述聚四氟乙烯粉末与乙醇的质量比为5:3，搅拌速度为2000r/min，所述湿法球磨的压力为0.6mpa，温度为50℃；所述恒温烘干的温度为90℃；
33.步骤2，将氯化钠加入至无水乙醇中搅拌均匀形成胶料，然后与聚四氟乙烯细粉料超声分散均匀，得到混合浆料，所述氯化钠在无水乙醇的浓度为80g/l，搅拌的温度为30℃；所述聚四氟乙烯细粉料与氯化钠的质量比为13:0.2，所述超声分散的超声频率为80khz，温度为60℃；
34.步骤3，将混合浆料放置在延压机内挤压烘干处理50min，然后拉伸处理，水冷浸泡冷却后得到预制聚四氟乙烯薄膜，所述挤压烘干处理的温度为90℃，压力为0.7mpa，所述拉伸处理依次包括纵向拉伸、双向拉伸和横向拉伸，所述横向拉伸的拉伸倍数为4倍，温度为250℃，所述双向拉伸的拉伸倍数为4倍，温度为220℃，所述横向拉伸的温度为180℃，拉伸
倍数为2倍；
35.步骤4，将预制聚四氟乙烯薄膜烧结处理，保温获得膨化聚四氟乙烯薄膜，经辐射处理得到表面活化的聚四氟乙烯薄膜；所述烧结温度为310℃，时间为30s，所述保温处理的温度为250℃，时间为10min；
36.步骤5，将钢管依次通过乙醇、蒸馏水洗涤干净，然后将稀盐酸喷雾至管道内形成液膜，并静置30s，取出后烘干得到活化钢管，所述稀盐酸的ph为6.5，喷雾量是4ml/cm2；
37.步骤6，将甲基硅树脂溶解在无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀喷雾在钢管内壁上，并将表面活化的聚四氟乙烯薄膜压覆在钢管内表面，得到预制钢管；所述甲基硅树脂在乙醇中的浓度为90g/l，搅拌速度为1000r/min，所述均匀喷雾的喷雾量为5ml/cm2，所述压覆的温度为40℃，压力为0.6mpa；
38.步骤7，将预制钢管进行恒温压制处理2h，得到聚四氟乙烯复合钢管，所述恒温压制处理的温度为120℃，压力为2mpa。
39.该实施例制备的聚四氟乙烯复合钢管的附着力达到ii级，且耐冲击值提升了23％；将该管道用于气泡含量为3％的蒸馏水中连续运行3个月，管道未见损坏；采用上述相同的方式用于有机溶剂、生活废水等溶液中，连续运行3个月，依然保持完整性。
40.实施例3
41.一种聚四氟乙烯复合钢管以膨化聚四氟乙烯为内衬膜，以甲基硅树脂为粘附层；其制备方法包括如下步骤：
42.步骤1，将聚四氟乙烯粉末加入至乙醇中搅拌均匀，然后放入球磨釜中湿法球磨处理2h，恒温烘干得到聚四氟乙烯细粉；所述聚四氟乙烯粉末与乙醇的质量比为5:2，搅拌速度为1500r/min，所述湿法球磨的压力为0.5mpa，温度为40℃；所述恒温烘干的温度为85℃；
43.步骤2，将氯化钠加入至无水乙醇中搅拌均匀形成胶料，然后与聚四氟乙烯细粉料超声分散均匀，得到混合浆料，所述氯化钠在无水乙醇的浓度为60g/l，搅拌的温度为20℃；所述聚四氟乙烯细粉料与氯化钠的质量比为12:0.2，所述超声分散的超声频率为70khz，温度为50℃；
44.步骤3，将混合浆料放置在延压机内挤压烘干处理40min，然后拉伸处理，水冷浸泡冷却后得到预制聚四氟乙烯薄膜，所述挤压烘干处理的温度为85℃，压力为0.6mpa，所述拉伸处理依次包括纵向拉伸、双向拉伸和横向拉伸，所述横向拉伸的拉伸倍数为3倍，温度为240℃，所述双向拉伸的拉伸倍数为3倍，温度为210℃，所述横向拉伸的温度为170℃，拉伸倍数为2倍；
45.步骤4，将预制聚四氟乙烯薄膜烧结处理，保温获得膨化聚四氟乙烯薄膜，经辐射处理得到表面活化的聚四氟乙烯薄膜；所述烧结温度为310℃，时间为25s，所述保温处理的温度为240℃，时间为8min；
46.步骤5，将钢管依次通过乙醇、蒸馏水洗涤干净，然后将稀盐酸喷雾至管道内形成液膜，并静置25s，取出后烘干得到活化钢管，所述稀盐酸的ph为6.5，喷雾量是3ml/cm2；
47.步骤6，将甲基硅树脂溶解在无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀喷雾在钢管内壁上，并将表面活化的聚四氟乙烯薄膜压覆在钢管内表面，得到预制钢管；所述甲基硅树脂在乙醇中的浓度为70g/l，搅拌速度为800r/min，所述均匀喷雾的喷雾量为4ml/cm2，所述压覆的温度为30℃，压力为0.5mpa；
48.步骤7，将预制钢管进行恒温压制处理1h，得到聚四氟乙烯复合钢管，所述恒温压制处理的温度为110℃，压力为2mpa。
49.该实施例制备的聚四氟乙烯复合钢管的附着力达到ii级，且耐冲击值提升了20％；将该管道用于气泡含量为3％的蒸馏水中连续运行3个月，管道未见损坏；采用上述相同的方式用于有机溶剂、生活废水等溶液中，连续运行3个月，依然保持完整性。
50.综上所述，本发明具有以下优点：
51.1.本发明解决了现有聚四氟乙烯复合管机械性能差的问题，利用膨化聚四氟乙烯的微孔特性，不仅满足聚四氟乙烯的防腐防护要求，而且能够形成气泡渗透的气压减震，减少气泡带来的受力不均问题，提高聚四氟乙烯在液体传输中使用寿命。
52.2.本发明利用酸化处理的方式将钢管表面处理，并利用甲基硅树脂的粘附性，形成稳定的粘附连接，配合甲基硅树脂与辐化聚四氟乙烯的活性连接，形成稳固的连接体系，有效的解决了聚四氟乙烯不粘性带来的空腔缝隙问题。
53.3.本发明利用膨化聚四氟乙烯的气体渗透性，能够将甲基硅树脂的溶解液快速渗透排出，不造成内部空穴缝隙影响。
54.可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。