CN102766310B - 聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料及其制备方法，预混料包括以下重量份组成的原料：聚四氟乙烯粉末：100份，炭黑粉末：3-5份。其制备方法是将聚四氟乙烯粉末与炭黑粉末在高速混合机中进行搅拌混合后，将混合料导入超音速气流粉碎机中，利用高压气体将粉末粉碎至相同的粒径，同时粉末在粉碎室也得到进一步混合，然后再将粉末放入高速混合机中再次混合得到预混料。本发明制备方法操作简单，效率高，粉尘污染小，制得的预混料混合均匀，色差小，克服了预混料中杂质对薄膜表面光洁度和平整度的影响，使用本发明制备的预混料制得的活化薄膜黑度高、不掉色，表面平整光洁，无色差、刀痕、刮痕、白点、孔洞等其它缺陷。

Description

聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料及其制备方法

技术领域

本发明涉及氟塑料薄膜制造技术领域，特别涉及聚四氟乙烯黑色活化薄膜用的预混料及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯黑色活化薄膜是由聚四氟乙烯粉料加入一定量的黑色着色剂如石墨、炭黑等混合均匀形成预混料，预混料经模压、烧结、冷却成毛坯，再经车削成薄膜，黑色薄膜再经表面活化处理，进一步改善了表面粘接性能，可与橡胶、金属等复合，从而形成聚四氟乙烯黑色活化薄膜。聚四氟乙烯黑色活化薄膜主要用于鼠标垫。聚四氟乙烯黑色活化薄膜为了达到鼠标垫高黑度、高光洁的要求，选用的黑色着色剂炭黑的粒径在0.018-0.5μm之间。一般来说，炭黑的粒径越小，黑度就越高，但是炭黑与聚四氟乙烯粉料的相融性也越差，活化薄膜用的聚四氟乙烯粉料的粒径在15-50μm之间，粒子呈纤维状；炭黑的粒径在0.018-0.5μm之间，粒子近似球形。由于炭黑和聚四氟乙烯粉料的粒径、形状和比重相差很大，使炭黑与聚四氟乙烯粉料相融性差，分散困难，使得二者混合得到的预混料的混合效果差，容易产生色差。

目前聚四氟乙烯黑色活化薄膜预混料的制备方法主要有干法混合和湿法混合两种方法。干法混合是将聚四氟乙烯粉料和炭黑加入高速混料机中进行混合，然后过40目筛，再混合、过40目筛，从而制得预混料。在干法混合的过程中，由于炭黑的粒径十分微细，过筛时容易絮积堵塞筛孔，使得过筛困难。同时由于聚四氟乙烯粉料是白色粉料，而在目前的聚四氟乙烯粉料中或多或少都会存在一些大于聚四氟乙烯粉料粒径而小于筛孔孔径的杂质，过筛也无法将它们清除，这样通过干法混合制得的预混料中就会存在这些杂质，用这些预混料来制备的聚四氟乙烯黑色活化薄膜必然会产生白点、孔洞，而且杂质还会损坏车削用的车刀刀刃，在薄膜表面产生明显的刀痕，同时这些杂质在375℃下会发生碳化掉粉，在车削时掉下的粉会停留于刀刃和坯件之间，必然对薄膜表面造成明显刮痕。而所有的这些缺陷：色差、白点、孔洞、刀痕、刮痕等，作为鼠标垫用的聚四氟乙烯黑色活化薄膜都是不允许的。同时由于干法混合的物料都是粉状物料，易产生粉尘，原材料损耗高，工作环境差。

湿法混合是将聚四氟乙烯粉料和炭黑粉料在水或者无水乙醇中进行充分搅拌、混合，再经过滤、干燥等工序制得混合良好的预混料。而此法的缺点也显而易见：①设备投入大、生产成本高：需投入湿法混料机（聚四氟乙烯制品生产企业一般只配备了干法混料机）、干燥设备、真空设备。此外将预混料进行干燥的能源费用也不可忽视，如用无水乙醇则有乙醇挥发造成的损失和危化品使用安全风险；②由于炭黑粉末粒径太小易絮积堵塞滤布，此法在过滤介质（水或者无水乙醇）阶段时非常困难，造成效率低下，无法大批量工业化生产。

发明内容

本发明的目的就在于针对现有技术的不足，提供一种聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料及其制备方法，该制备方法操作简单，效率高，粉尘污染小，制得的预混料混合均匀，色差小，克服了预混料中杂质对薄膜表面光洁度和平整度的影响，使用本发明制备的预混料制得的活化薄膜黑度高、不掉色，表面平整光洁，无色差、刀痕、刮痕、白点、孔洞等其它缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料，包括以下重量份组成的原料：聚四氟乙烯粉末：100份，炭黑粉末：3-5份。

作为优选，所述炭黑粉末的粒径为0.023-0.025μm。经申请人大量实验发现，当炭黑粉末的粒径在0.023-0.025μm之间时，与粒径为10-15μm的聚四氟乙烯粉末混合的相融性好、黑度高，炭黑粉末能够均匀分散在聚四氟乙烯粉末中，二者混合得到的预混料分散均匀，色差小。

一种聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料混合：将聚四氟乙烯粉末与炭黑粉末放入高速混合机中搅拌10-15min得到混合料；

（2）破碎混合料：将混合料导入超音速气流粉碎机中粉碎，调整超音速气流粉碎机的分级轮频率为60-80 HZ,得到粒径10-15μm的粉碎料；

（3）制备预混料：将粉碎料放入高速混合机中搅拌10min得到聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料。

与现有技术相比，本发明是将聚四氟乙烯粉末与炭黑粉末在高速混合机中进行搅拌混合后，将混合料导入超音速气流粉碎机中，利用高压气体使物料颗粒在粉碎室内相互高速碰撞，将聚四氟乙烯粉末及杂质粉碎至相同的微小粒径10-15μm，同时也对混合料进行了又一次的混合。然后将气流粉碎机粉碎后的物料在高速混合机中再次混合、无需过筛便可得到粒径在10-15μm的高质量的预混料。由于本发明是在普通的高速混料工序后增加了超音速气流粉碎工序，无需对混合料进行过筛，减小了劳动强度和粉尘污染，同时气流粉碎将杂质和聚四氟乙烯粉末全部粉碎到了相同的微小粒径10-15μm，消除了大颗粒杂质对车刀刀刃的损坏及对薄膜外观的影响，完全克服了预混料中杂质对薄膜表面光洁度和平整度的影响。杂质的存在不会使薄膜产生色差、白点、孔洞、刀痕、刮痕等缺陷，同时本发明制得的预混料混合效果好，色差小，由本发明预混料制得的活化薄膜黑度高、不掉色，表面平整光洁，无色差、刀痕、刮痕、白点、孔洞等其它缺陷。

具体实施方式

为了更加清楚的理解本发明的目的、技术方案及有益效果，下面对本发明做进一步的说明，但并不将本发明的保护范围限定在以下实施例中。

实施例一：气流破碎制备聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料

（1）原料混合：按照重量份组成，取100份聚四氟乙烯粉末、3份炭黑粉末放入50L的高速混合机中搅拌15min得到混合料；

（2）破碎混合料：将混合料导入超音速气流粉碎机中粉碎，调整超音速气流粉碎机的分级轮频率为60HZ,得到粒径10-15μm的粉碎料；

（3）制备预混料：将粉碎料放入高速混合机中搅拌10min得到聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料。

实施例二：气流破碎制备聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料

（1）原料混合：按照重量份组成，取100份聚四氟乙烯粉末、5份炭黑粉末放入50L的高速混合机中搅拌15min得到混合料；

（2）破碎混合料：将混合料导入超音速气流粉碎机中粉碎，调整超音速气流粉碎机的分级轮频率为80 HZ,得到粒径10-15μm的粉碎料；

（3）制备预混料：将粉碎料放入高速混合机中搅拌10min得到聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料。

实施例三：对比实施例（干法混合方法制备预混料）

按照重量份组成，取100份聚四氟乙烯粉末、5份炭黑粉末放入50L的高速混合机中搅拌15min，取出过40目筛，然后将过筛粉料再放入50L的高速混合机中搅拌15min，取出再过40目筛，即制得的预混料。

将实施例一、实施例二、实施例三制备的预混料按照活化薄膜的生产方法制得聚四氟乙烯黑色活化薄膜，发现实施例一、二制得的薄膜黑度比实施例三的黑，表面也比实施例三的平整光洁，实施例一、二制得的薄膜没有发现刀痕、刮痕、白点、孔洞等缺陷，而经统计计算，实施例三制得的薄膜发生刀痕、刮痕、白点、孔洞等缺陷的发生率为15%。

Claims (2)

1.一种聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料，包括聚四氟乙烯粉末和炭黑粉末，其特征在于：所述预混料的重量份组成为：

聚四氟乙烯粉末：100份，炭黑粉末：3-5份；所述炭黑粉末的粒径为0.023-0.025μm；所述预混料的粒径为10-15μm。

2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）原料混合：将聚四氟乙烯粉末与炭黑粉末放入高速混合机中搅拌10-15min得到混合料；

（2）破碎混合料：将混合料导入超音速气流粉碎机中粉碎，调整超音速气流粉碎机的分级轮频率为60-80Hz，得到粒径10-15μm的粉碎料；

（3）制备预混料：将粉碎料放入高速混合机中搅拌10min得到聚四氟乙烯黑色活化薄膜用预混料。