CN102432901A - 一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法，包括配制萘钠液及处理聚四氟乙烯制品，在处理过程中控制萘钠液的电导率值为22～500us/cm，本发明用电导率即时监测萘钠处理液的表面处理能力并进行有效的工艺质量控制，应用本发明可显著提高聚四氟乙烯制品表面处理的质量，降低物料消耗和“三废”排放，增加生产企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)是一种性能优良的高分子材料，具有良好的化学稳定性、电绝缘性、低的摩擦系数、耐化学腐蚀和较高的机械强度，被广泛应用于化工、机械、航空等领域。但是由于PTFE结构规整、表面能极低，因此其润湿性能差，不能被粘胶剂所浸润，限制了其应用的范围。
通过对PTFE表面进行特殊处理可获得满意的浸润效果。目前，PTFE表面处理的方法有氨钠法、联苯钠法、萘钠浸蚀法、钛酸丁酯-过氧辛酸涂敷法、熔融法、在氢或干燥氨气中电晕放电处理法、PTFE表面金属溅射法、辐射接枝法、等离子法等，其中尤以萘钠浸蚀法最简便实用。采用钠萘处理液处理聚四氟乙烯制品，可以改善聚四氟乙烯制品的表面活性、降低接触角、提高表面能，从而显著提高可粘接性和浸润性，是一种有效的化学处理方法。萘钠处理液是处理工序中的主要物料，配制时反应温度、反应时间、溶剂的选择及投料比等都会对萘钠处理液的质量产生影响，从而严重影响聚四氟乙烯制品的表面处理质量。萘钠处理液配制及处理工艺报道较多。而陶贤平在《聚四氟乙烯局部处理液的研制》(《南通职业大学学报》，2001年12月第15卷第4期)中对配制萘钠处理液时的温度、反应时间、萘钠比、溶剂选择及处理时PTFE的温度等因素进行了研究；中国专利200710067500.7等公开了萘钠处理液配制、处理装置及工艺以及萘钠处理液的再生方法；中国专利2007100689762公开了萘钠处理液配制及处理工艺。配制萘钠处理液时反应温度一般控制在0～30℃，反应时间为使金属钠完全溶解，溶剂通常选择四氢呋喃。处理PTFE制品的流程一般为先将PTFE制品用丙酮擦洗、晾干，再用萘钠处理液浸渍或涂敷，然后用丙酮溶剂洗涤，再水洗，晾干。因萘钠液活性高，易被水解、氧化，所以在萘钠液制备、使用过程中，通常通入氮气保护。
但现有技术对如何直接、实时反映配制过程溶液浓度的变化情况，准确控制溶液配制终点和浓度，并及时发现和阻止氧化、酸性、水汽等活性物质进入釜内，降低物料的消耗，提高萘钠处理液的处理效果等都未报道。目前对萘钠处理液配制工艺的即时监测控制还处于估计和凭经验的控制阶段，无有效的工艺控制方法，因此不能保证制得的萘钠处理液具有较强的活性。用活性不高的萘钠处理液处理制品会发生制品处理后色值不匀产生花斑、腐蚀深浅不一等不良现象，产生大量的不合格品，增加了物料消耗和“三废”排放。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有即时监测萘钠处理液的表面处理能力并进行有效工艺质量控制的用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法，包括配制萘钠液及用配制好的萘钠液处理聚四氟乙烯制品，在处理过程中控制萘钠液的电导率值为22～500us/cm。
所述配制萘钠液时的投料重量比为四氢呋喃∶萘∶钠＝16～51∶5.2～5.9∶1；
所述配制萘钠液时的反应温度控制在5℃～30℃；
所述配制萘钠液时的反应时间控制在6～20h；
所述处理聚四氟乙烯制品的时间为40～120s。
与现有技术相比，本发明的优点在于：用电导率即时监测萘钠处理液的表面处理能力并进行有效的工艺质量控制，准确掌控和及时调整处理液的浓度，能直接、实时反映配制过程溶液浓度的变化情况，可准确控制溶液配制终点和浓度，并及时发现和阻止氧化、酸性、水汽等活性物质进入釜内，实现浓度控制从以前的经验控制到目前的精确控制，能够显著提高聚四氟乙烯制品表面处理的质量，提高了生产效率，对降低物料的消耗，提高处理液的配制质量起到较好的作用，产品合格率从以前的85％提高到99％。由于本发明具有即时监测的能力易与电子设备连接能用于表面处理的自动化控制，应用该技术可进一步改善工作场所的劳动条件，提高企业的生产效益。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
四氢呋喃3.56kg、萘0.44kg，加入5升的烧瓶中，搅拌溶解，通入干燥的氮气，加入金属钠80g，反应温度控制在5℃，搅拌反应约20小时，使之全部溶解，测试电导率为2456us/cm；加入四氢呋喃搅拌至电导率值为495us/cm时，即制得萘钠处理液。把配制好的萘钠处理液溶液移入有氮气保护的表面处理装置中，把聚四氟乙烯制品浸入溶液120s，取出聚四氟乙烯制品用丙酮和水把制品清洗干净，晾干，装袋，处理600片直径50mm聚四氟乙烯密封片，产品合格率为99.0％。
实施例2
四氢呋喃3.56kg、萘0.4kg，加入5升的三口烧瓶中，搅拌溶解，通入干燥的氩气，加入金属钠70g，反应温度控制在25℃，搅拌反应约6小时，使之全部溶解，测试电导率为800us/cm；加入四氢呋喃搅拌至电导率值为22.5us/cm，即制得萘钠处理液。把配制好的萘钠处理液溶液移入有氩气保护的表面处理装置中，把聚四氟乙烯制品浸入溶液120s，取出聚四氟乙烯制品用丙酮和水把制品清洗干净，晾干，装袋，处理550片直径35mm聚四氟乙烯密封片，产品合格率为99.1％。
实施例3
四氢呋喃3.56kg、萘0.45kg，加入5升的三口烧瓶中，搅拌溶解，通入干燥的氮气，加入金属钠85g，反应温度控制在10℃，搅拌反应约18小时，使之全部溶解，测试电导率为1600us/cm；加入四氢呋喃至电导率值为226us/cm，即制得萘钠处理液。把配制好的萘钠处理液溶液移入有氩气保护的表面处理装置中，把聚四氟乙烯制品浸入溶液120s，取出聚四氟乙烯制品用四氢呋喃和水把制品清洗干净，晾干，装袋，处理200片直径20mm聚四氟乙烯密封片，产品合格率为99.5％。
实施例4
四氢呋喃57.9kg、加入100L的反应釜中，开启搅拌，加入萘20kg，搅拌至萘全部溶解，通入干燥的氮气，加入金属钠3.6kg，反应温度控制在20℃；搅拌反应约10小时，使之全部溶解，测试电导率为1600us/cm；加入四氢呋喃至电导率至212us/cm，即制得萘钠处理液。把配制好的萘钠处理液溶液移入有氮气保护的表面处理装置中，把聚四氟乙烯制品浸入溶液60s，取出聚四氟乙烯制品用四氢呋喃和水把制品清洗干净，晾干，装袋，处理350片直径100mm聚四氟乙烯密封片，产品合格率为99.0％。
实施例5
四氢呋喃3.56kg、萘0.5kg，加入5升的三口烧瓶中，搅拌溶解，通入干燥的氮气，加入金属钠85g，反应温度控制在30℃；搅拌反应约8小时，使之全部溶解，测试电导率为1350us/cm；加入四氢呋喃至电导率值为60us/cm时，即制得萘钠处理液。把配制好的萘钠处理液溶液移入有氮气保护的表面处理装置中，把聚四氟乙烯制品浸入溶液50s，取出聚四氟乙烯制品用乙醇和水把制品清洗干净，晾干，装袋，处理450片直径35mm聚四氟乙烯密封片，产品合格率为99.2％。
Claims (5)
1.一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法，包括配制萘钠液及用配制好的萘钠液处理聚四氟乙烯制品，其特征在于在处理四氟乙烯制品过程中控制萘钠液的电导率值为22～500us/cm。
2.根据权利要求1所述的一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法，其特征在于所述配制萘钠液时的投料重量比为四氢呋喃∶萘∶钠＝16～51∶52～5.9∶1
3.根据权利要求1所述的一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法，其特征在于所述配制萘钠液时的反应温度控制在5℃～30℃
4.根据权利要求1所述的一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法，其特征在于所述配制萘钠液时的反应时间控制在6～20h
5.根据权利要求1所述的一种用萘钠液对聚四氟乙烯制品表面处理的方法，其特征在于所述处理聚四氟乙烯制品的时间为40～120s。
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