CN101597379B - 缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法 - Google Patents
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Abstract
缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其制作步骤是：聚四氟乙烯分散树脂经过筛，然后加入助推剂混合，混好的原料放置24小时后熟化处理，然后预压成型毛坯挤出，经两辊压延，通过除去助推剂，经过整形工艺，再分切、收卷，最终制得缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带。本发明制作的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带是普通生料带制作工艺上的重大突破，其致密性、电绝缘和耐电压性能明显增强，采用缠绕烧结方法生产电线，也是电线生产工艺上的重大突破，而且操作简便，成本更低，使氟塑电线这一高端产品民用推广成为可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘材料，具体为一种缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法。
背景技术
聚四氟乙烯因氟碳键键能高及氟原子的屏蔽作用，因此具有优越的电绝缘性、耐电压性和优良的耐化学腐蚀性能、介电性能和耐候性能，而且具有不燃烧、不产生浓烟、低摩擦系数等特点以及具有较广的使用温度范围。因此广泛应用于防腐蚀、密封、电绝缘、医疗卫生以及家电等领域。聚四氟乙烯已成为电子电器、石油化工、机械制造等现代尖端科学工业以及国防工业不可缺少的高分子材料。
然而大部分聚四氟乙烯分散树脂制造的生料带，仅利用其纤维和耐腐性用于一般输送液体、气体管道上的螺纹密封，如水暖行业的水管密封。而且这种生料带生产时经过大比例拉伸，存在密度低、电绝缘性和耐电压性能不够等缺点，不能用于电线电缆中的电绝缘保护层。
发明内容
本发明的目的是针对以上所述聚四氟乙烯生料带存在的不足，充分发挥聚四氟乙烯的特性，提供一种彩色的具有优良的不燃性、不产生浓烟、电绝缘性、耐电压、耐高温和耐老化等特性的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，为电线绝缘层提供极理想的制作材料，而且耐温多色有利于电线电缆分色使用。
本发明是这样实现的：缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其制作步骤如下：
(1)、将聚四氟乙烯分散树脂先进行冷藏，然后进行筛分；
(2)、将筛分后的聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合，静置；聚四氟乙烯分散树脂和助推剂的重量份组成为：聚四氟乙烯分散树脂为60％～90％，助推剂为10％～30％；
(3)、进行熟化处理；
(4)、预成型，制得筒状坯料、筒状坯料为糊膏状；
(5)、进行推压，经剪切成条状纤维；
(6)、压延，使纤维定向成扁片状；
(7)、脱脂；
(8)、整形、分切、最后收卷。
所述的(1)步骤中，聚四氟乙烯分散树脂可以置于冰柜中冷藏，温度为10～19℃，时间为20～30小时，筛分的筛子为8～10目。
所述的(2)步骤中聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合后静放2～3小时；然后搅拌10～20分钟，混料温度不高于19℃，静放18～32小时。
所述的(3)步骤中熟化温度50～60℃，熟化时间为20～36小时。
所述的(4)步骤中，预成型的压力为25～30kg/cm2；坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm左右。
所述的(5)步骤中，进行推压的推压模具的锥角为38～48度，压缩比为60～200。
所述的(6)步骤中，口模料腔温度控制在50℃～70℃，压延为两辊压延，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在0.05～5m/min，
所述的(7)步骤中，脱脂可以是经三个温度为100℃～200℃的烘箱脱去助推剂。
所述的(8)步骤中，整形的温度为100～200℃。
所述的助推剂为煤油、溶剂油、石油醚或石腊油中的一种或者数种混合。
所述的(1)步骤后可以往聚四氟乙烯分散树脂添加占聚四氟乙烯分散树脂重量1％～5％的颜料，然后搅拌10～20分钟。
本发明为多年生料带生产和技术及经验的总结，缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带是基于普通生料带制作工艺的基础上作出重大改进得到的。本发明制得的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的综合性能特别是耐电压性能明显增强，耐电压强度值为250千伏，是普通聚四氟乙烯生料带的2～3倍；另外，产品的致密性、安全性也得到提高；并且操作简便、成本低、有利于民用推广。
附图说明
图1为本发明的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法的工艺流程图。
图2为料腔和口模的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法进行详细的说明。
缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，如图1所示，其制作步骤如下：
(1)、将聚四氟乙烯分散树脂进行冷藏，然后筛分。聚四氟乙烯分散树脂可以置于冰柜中冷藏，温度为10～19℃，时间为20～30小时，筛分可以是通过8～10目的筛分机进行过筛筛分。
(2)、将筛分出来的聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合，静置；聚四氟乙烯分散树脂和助推剂的重量份组成为：聚四氟乙烯分散树脂为60～90％，助推剂为10～30％。助推剂可以为煤油、溶剂油、石油醚或石腊油中的一种或者数种混合。聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合后应静放2～3小时；然后搅拌10～20分钟，混料温度不高于19℃；静放18～32小时。
(3)、进行熟化处理；熟化温度50～60℃，熟化时间为20～36小时左右。
(4)、预成型，制得筒状坯料；制得的筒状坯料为糊糕状，预成型的压力为25～30kg/cm2；坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm左右。
(5)、进行推压，经剪切成条状纤维；推压的推压模具的锥角为38～48度，压缩比为60～200；口模料腔温度控制在50℃～70℃，
(6)压延；压延可以通过两辊压延机来进行，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在0.05～5m/min，
(7)、脱脂；可以是经三个温度为100℃～200℃的烘箱脱去助推剂。
脱脂的温度控制在100℃～200℃。
(8)、整形、分切、收卷。整形的温度为100～200℃。分切和收卷通过专用的分切收卷机来完成。
实施例1
缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其制作步骤如下：
(1)、将聚四氟乙烯分散树脂置于冰柜中冷藏，温度为15℃，时间为24小时，然后通过8目筛分机进行过筛筛分。
(2)、将筛分出来的聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合，静放2小时；然后搅拌14分钟，混料温度不高于19℃；静放24小时；聚四氟乙烯分散树脂和助推剂的重量份组成为：聚四氟乙烯分散树脂为70～85％，助推剂为15～25％；助推剂可以为煤油溶剂油、石油醚或石腊油中的一种或者数种混合。
(3)、进行熟化处理；熟化处理在熟化箱中进行，熟化温度50～60℃，熟化时间为25小时。
(4)、预成型，制得筒状坯料；预成型的压力为28～29kg/cm2；坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm左右。
(5)、进行推压；推压的推压模具的锥角为38～48度，压缩比为60～200；口模料腔温度控制在50℃～70℃。
(6)、压延；压延可以通过两辊压延机来进行，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在1～3m/min，
(7)、脱脂；脱脂通过新型一体化生料带拉伸机进行，温度控制在100℃～200℃。
(8)、整形、分切、收卷。整形的温度为100～200℃。分切和收卷通过分切收卷机来完成
实施例2
缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其制作步骤如下：
(1)、将聚四氟乙烯分散树脂置于冰柜中冷藏，温度为15℃，时间为24小时，然后通过8目筛分机进行过筛筛分。
(2)、将筛分出来的聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合，静放3小时；然后搅拌15分钟，混料温度不高于19℃；静放24小时；聚四氟乙烯分散树脂和助推剂的重量份组成为：聚四氟乙烯分散树脂为80，助推剂为20；助推剂可以为煤油溶剂油、石油醚或石腊油中的一种或者数种混合。
(3)、进行熟化处理；熟化处理在熟化箱中进行，熟化温度50～60℃，熟化时间为24小时。
(4)、预成型，制得筒状坯料；预成型的压力为28～29kg/cm2；坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm左右。
(5)、进行推压；推压的推压模具的锥角为38～48度，压缩比为60～200；口模料腔温度控制在50℃～70℃。
(6)、压延；压延可以通过两辊压延机来进行，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在1～3m/min。
(7)、脱脂；脱脂通过新型一体化生料带拉伸机进行，温度控制在100℃～200℃。
(8)、整形、分切、收卷。整形的温度为100～200℃。分切和收卷通过分切收卷机来完成。
实施例3
缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其制作步骤如下：
(1)、将聚四氟乙烯分散树脂进行冷藏，然后筛分。聚四氟乙烯分散树脂可以置于冰柜中冷藏，温度为10～19℃，时间为20～30小时，筛分可以是通过8～10目的筛分机进行过筛筛分。
(2)、往筛分后的聚四氟乙烯分散树脂中添加占聚四氟乙烯分散树脂重量5％的颜料，然后搅拌10～20分钟。
(3)、将筛分出来的聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合，静置；聚四氟乙烯分散树脂和助推剂的重量份组成为：聚四氟乙烯分散树脂为60～90％，助推剂为10～30％。助推剂可以为煤油、溶剂油、石油醚或石腊油中的一种或者数种混合。聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合后应静放2～3小时；然后搅拌10～20分钟，混料温度不高于19℃；静放18～32小时。
(4)、进行熟化处理；熟化温度50～60℃，熟化时间为20～36小时左右。
(5)、预成型，制得筒状坯料；预成型的压力为25～30kg/cm2；坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm左右。
(6)、进行推压；推压的推压模具的锥角为38～48度，压缩比为60～200；口模料腔温度控制在50℃～70℃。
(7)、压延；压延可以通过两辊压延机来进行，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在0.05～5m/min。
(8)、脱脂；脱脂的温度控制在100℃～200℃。
(9)、整形、分切、收卷。整形的温度为100～200℃。分切和收卷通过分切收卷机来完成。
实施例4
缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其制作步骤如下：
(1)、将聚四氟乙烯分散树脂可以置于冰柜中冷藏，温度为10～19℃，时间为24小时，筛分可以是通过8～10目的筛分机进行过筛筛分。
(2)、往筛分后的聚四氟乙烯分散树脂中添加占聚四氟乙烯分散树脂重量5％以下的颜料，然后搅拌15分钟。
(3)、将筛分出来的聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合，静放2～3小时；然后搅拌10～20分钟，混料温度不高于19℃；静放24小时；聚四氟乙烯分散树脂和助推剂的重量份组成为：聚四氟乙烯分散树脂为80，助推剂为20。助推剂可以为煤油或200号溶剂油。
(4)、预成型，制得筒状坯料；预成型的压力为25～30kg/cm2；坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm左右。
(5)、进行推压；推压的推压模具的锥角为38～48度，压缩比为60～200；口模料腔温度控制在50℃～70℃。
(6)、压延；压延可以通过两辊压延机来进行，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在0.05～5m/min。
(7)、脱脂；脱脂的温度控制在100℃～200℃。
(8)、整形、分切、收卷。整形的温度为100～200℃。分切和收卷通过分切收卷机来完成。
其中，如图3所示，压缩比为料腔1的截面积(S)与口模3的截面积(S′)之比。具体公式是：R.R(压缩比)＝S/S′＝D2/d2(对圆形口模)。料腔1于口模3之间为锥体模，锥体模的锥角为38～48度。
聚四氟乙烯分散树脂主要选用中低压缩比的聚四氟乙烯分散树脂，其是通过乳液聚合，先得到0.2～0.3微米的初级粒子，再通过凝聚，而成为400～500微米的次级球形粒子。聚四氟乙烯分散树脂的最大特点是：在剪切力作用下，极易成纤维状。因本身带有强烈的静电，容易吸尘，应保持操作环境的干净。聚四氟乙烯分散树脂可以选用：中昊晨光化工研究院生产的CGF218K、CGF208C和CGF207；山东东岳高分子材料有限公司生产的DF202、DF204和DF203；上海三爱富股份有限公司生产的FR202A和FR203A；江苏梅兰集团生产的MT～21、MT～22和、MT～23等。
颜料应选用热稳定性好，色泽鲜艳，纯度高，颗粒细而均匀，易与树脂共混，着色性能高，微量就能达到着色效果以及与树脂一样有良好的耐化学性的颜料。
通过上述步骤后最终制得缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带检测到的技术指标如下表所示：
| 项目 | 指标 |
| 挥发减量％ | ≤0.008 |
| 拉伸强度mpa (纵向) | ≥13 |
| 拉伸强度mpa (横向) | ≥3 |
| 断裂伸长率％(纵向) | ≥90 |
| 断裂伸长率％(纵向) | ≥400 |
| 介电强度kv/mm | ≥30 |
| 介电常数 | ≤2.2 |
| 介电损耗角正切值 | ≤0.0003 |
| 体积电阻率(Ω.m) | ≤1014 |
| 耐电压强度(mv/m)(不低于) | 250～25 |
本发明为多年生料带生产经验和技术的总结，缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带是根据聚四氟乙烯特有的性能在生产生料带工艺的基础上取得的重大突破，跨行业扩大了生料带的应用领域。用其制得的电线除了具有其他氟塑电线的所有性能之外，其耐温性、耐电压性能明显提高。用本其制得的防护网线，比普通隐形防护网线更透明，且具有耐候性耐腐蚀，可长期暴露在太阳光下不老化、不开裂。
Claims (6)
1.缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其特征在于：
(1)将聚四氟乙烯分散树脂进行冷藏，然后进行筛分；往筛分后的聚四氟乙烯分散树脂添加占聚四氟乙烯分散树脂重量1％～5％的颜料，然后搅拌10～20分钟；所述聚四氟乙烯分散树脂置于冰柜中冷藏，温度为10～19℃，时间为20～30小时，筛分的筛子为8～10目；
(2)将筛分后的聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合，静置；聚四氟乙烯分散树脂和助推剂的重量份组成为：聚四氟乙烯分散树脂为60～90，助推剂为10～30；所述聚四氟乙烯分散树脂与助推剂混合后静放2～3小时；然后搅拌10～20分钟，混料温度不高于19℃，静放18～32小时；
(3)进行熟化处理；熟化温度50～60℃，熟化时间20～36小时；
(4)预成型，制得筒状坯料；
(5)进行推压；
(6)压延；
(7)脱脂；
(8)整形、分切、最后收卷。
2.如权利要求1所述的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其特征在于：所述的(4)步骤中，预成型的压力为25～30kg/cm2；坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm。
3.如权利要求1所述的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其特征在于：所述的(5)步骤中，进行推压的推压模具的锥角为38～48度，压缩比为60～200。
4.如权利要求1所述的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其特征在于：所述的(5)步骤中，口模料腔温度控制在50℃～70℃；所述的(6)步骤中压延为两辊压延，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在0.05～5m/min。
5.如权利要求1所述的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其特征在于：所述的脱脂的温度控制在100℃～200℃；整形的温度为100～200℃。
6.如权利要求1所述的缠绕烧结用聚四氟乙烯彩色生料带的制作方法，其特征在于：所述的助推剂为煤油、溶剂油、石油醚或石腊油中的一种或者数种混合。
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