[发明专利]一种线膨胀系数低的具有可粘性能的聚四氟乙烯料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种线膨胀系数低的具有可粘性能的聚四氟乙烯料及其制备方法，本发明的聚四氟乙烯料采用双马来酰亚胺单体改性，双马来酰亚胺的刚性降低了其在连续载荷作用下发生的塑性变形，双马来酰胺和增粘单体的作用，使得所述聚四氟乙烯料与塑料、金属等有一定的结合力，同时其耐热性能等依然保持。本发明加入RAFT试剂，为活性自由基聚合法合成，制成的聚四氟乙烯料的相对分子质量可控、分子量分布均匀，且合成工艺简单，易于实现工业化。

技术领域

本发明涉及一种聚四氟乙烯料，尤其涉及一种线膨胀系数低的具有可粘性能的聚四氟乙烯料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE)，又称特氟龙，自从1938年美国杜邦公司的RoyPlunkett博士偶然间得到聚四氟乙烯之后，聚四氟乙烯以其无与伦比的耐化学介质性能、优异的电绝缘性能，低介电常数、极低的摩擦系数和能够在-180～260℃温度范围内长期使用等特点成为高分子材料领域的一颗明珠。

但是聚四氟乙烯仍然存很多不足，例如：1、聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形(蠕变)，这给它的应用带来一定的限制，如当PTFE用作密封垫时，为密封严密而把螺栓拧得很紧，以致超过特定的压缩应力时，会使垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁。这些缺点可通过加入适当的填料及改进零件结构等方法来克服；2、PTFE具有突出的不粘性，限制了其工业上的应用，它是极好的防粘材料，这种性能又使它与其他物件的表面粘合极为困难；3、PTFE的线膨胀系数为钢的10～20倍，比多数塑料大，其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化，在应用PTFE时，如果对这方面性能注意不够，很容易造成损失。

专利CN201611023995.9公开了一种可熔性聚四氟乙烯的制备方法。按一定比例向无氧的聚合釜内加入溶剂、聚合单体和链转移剂。聚合釜升温至设定值后，向釜内加入引发剂，聚合反应开始，并通过补加四氟乙烯控制釜内压力恒定。至四氟乙烯补加到预定质量后，向釜内持续加入预热至一定温度的去离子水以及引发剂，继续聚合反应。待四氟乙烯和去离子水补加至一定质量后，停止补加并维持釜内温度一定时间。最后，在搅拌状态下升温并保温，溶剂冷凝回收，固体物料析出，固体物料经过滤、洗涤、干燥得到可熔性聚四氟乙烯粉体。该发明依然存在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形、不粘性、膨胀系数大的缺点。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明旨在提供一种线膨胀系数低的具有可粘性能的聚四氟乙烯料及其制备方法。

本发明采取以下技术方案，一种线膨胀系数低的具有可粘性能的聚四氟乙烯料的制备方法，包括如下步骤：

(1)预制液相：在无氧的封闭反应釜中，依次加入水、增溶剂、增粘单体、双马来酰亚胺单体、含氟表面活性剂、悬浮稳定剂、引发剂、水性RAFT试剂，开动搅拌器分散均匀得液相，控制液相占反应釜体积的10％-15％，然后将搅拌速度升至1400-1800r/min将反应釜内液相部分雾化；

(2)制备改性聚四氟乙烯悬浮分散液：向反应釜中通入通入四氟乙烯，当釜压为2-3MPa时停止通入四氟乙烯；然后保存搅拌速度1400-1800r/min，将反应釜内温度加热至70-100℃，整个过程反应釜通过与恒压氮气相连以保持釜压为2-3MPa不变，保持温度、搅拌速度不变反应8-12h后降温得到改性聚四氟乙烯悬浮分散液；

(3)制备聚四氟乙烯料：改性聚四氟乙烯悬浮分散液经离心、过滤、乙醇洗涤、干燥后，得本发明所述的线膨胀系数低的具有可粘性能的聚四氟乙烯料。

更进一步的，预制液相过程中，水、增溶剂、增粘单体、双马来酰亚胺单体、含氟表面活性剂、悬浮稳定剂、引发剂、水性RAFT试剂的重量份数比为(130-180)：(30-50)：(3-6)：(4-8)：(2-4)：(2-4)：(0.5-1)：(0.1-0.3)。