CN103144324A - 一种超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜及其制造工艺，工艺包括：（1）原料过筛，将聚四氟乙烯悬浮细粉粗料用60目振动筛过筛；（2）毛坯制作，通过模压法制成圆柱形毛坯，消除毛坯的内应力；（3）烧结；（4）坯料预热后，用高精度数控车床对坯料进行车削；（5）收卷。车削薄膜宽度为200至2000毫米，厚度为0.02至0.50毫米。本发明取消了传统工艺中的压延步骤，改进工艺步骤和工装设备，使车削薄膜的宽度比传统产品增加一倍左右,并且薄膜厚薄均匀，不易卷曲，具备耐冲击、耐磨损、耐化学腐蚀和自润滑等优良性能，可在+250℃至-180℃的温度环境中长期使用，能够基本满足市场对聚四氟乙烯薄膜超薄宽幅的要求。
Description
技术领域
本发明涉及功能塑料薄膜，尤其是一种超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜以及该薄膜的加工制造工艺。
背景技术
聚四氟乙烯（PTFE）俗称“塑料王”，在各种塑料之中聚四氟乙烯具有特别优越的特性。例如：其耐热性、耐低温性、耐药品性、电气绝缘以及高频特性等特别优越，而且还具有独特的非粘附性、密封性、低摩擦性和良好的抗老化性。由于这些优良的特性，因此聚四氟乙烯产品不仅被应用于化学工业、电气、电子工业和机械工业，而且还被广泛应用于从航空、航天、军工产业到医疗、家庭用品的各个领域。
聚四氟乙烯薄膜的制造通常有拉伸和车削两种方法，现有的聚四氟乙烯车削薄膜由于受到生产设备和加工工艺的限制，车削薄膜的宽度一般小于1米，厚度通常大于0.1毫米，不能满足那些对聚四氟乙烯薄膜超薄宽幅的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种超薄宽幅的聚四氟乙烯薄膜，以及由聚四氟乙烯树脂模压成型，经烧结得到坯料，再将坯料经车削加工获得超薄宽幅的聚四氟乙烯薄膜的制造工艺。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜的制造工艺，包括以下步骤：
（1）原料过筛：将聚四氟乙烯悬浮细粉原料通过高速混合机进行捣碎、混合、搅拌，然后采用60目的振动筛进行过筛，得到聚四氟乙烯备用原料；
（2）毛坯制作：将上述聚四氟乙烯备用原料通过模压法制成中空的圆柱形毛坯，将脱模后的毛坯放在45℃至55℃的环境中存放20小时至24小时，消除毛坯的内应力；
（3）烧结：将步骤（2）得到的毛坯放置于数控烧结炉中，按设定的程序进行48～96小时的烧结、冷却得到坯料；
（4）车削或旋切：将步骤（3）所得坯料放入100℃到120℃的烘箱中进行预热，保持温度4小时至6小时，使坯料的内、外温度一致后，在坯料的中心孔中压入或拉入外表面设有梯形齿的专用芯棒后，用起重机械吊起并安装到高精度数控车床或旋切机上，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对坯料进行车削或旋切；
（5）收卷：采用带有平衡辊的收卷装置与上述高精度数控车床或旋切机相组合,收卷装置的预应力可以进行设定，通过调节驱动装置的转矩获得合适的收卷力,来对薄膜进行张紧和收卷，并通过张紧装置依次连接转向辊、舒展辊和收卷站，将切削好的薄膜通过收卷站缠绕到收卷管上。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤（1）还包括颜料或填料的过筛，将颜料或填料用140目的振动筛进行过筛，然后与过筛后的聚四氟乙烯料进行混合、搅拌，得到聚四氟乙烯混合原料。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤（2）毛坯制作过程中，毛坯的最大直径由所要切削得到的薄膜宽度来决定，当薄膜宽度为500毫米时，毛坯的最大直径为300毫米；当当薄膜宽度为1600毫米时，毛坯的最大直径为500毫米；当薄膜宽度为2000毫米时，毛坯的最大直径为800毫米。
超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜，所述薄膜的厚度大于等于0.02毫米，小于等于0.50毫米；薄膜的宽度大于等于200毫米，小于等于2000毫米。
作为本发明的优选技术方案，所述薄膜由聚四氟乙烯树脂经压坯、烧结得到坯料，再将所得坯料加工成聚四氟乙烯薄膜，所述坯料为中空的圆柱形结构。
作为本发明的优选技术方案，所述薄膜是由聚四氟乙烯坯料经车削或旋切加工而成。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明将聚四氟乙烯树脂经模压成型，烧结得到坯料，再将坯料经车削加工直接获得超薄宽幅的聚四氟乙烯薄膜，取消了传统工艺中的压延步骤，并克服了传统车削薄膜宽度不能超过1米的缺陷，同时薄膜的厚度也有所降低。
本发明通过改进工艺步骤和工装设备，得到的车削薄膜宽度为200至2000毫米，薄膜厚度为0.02至0.50毫米，并且薄膜的厚薄均匀，不易卷曲，具备耐冲击、耐磨损、耐化学腐蚀和自润滑等优良性能，可在+250℃至-180℃的温度环境中长期使用，能够基本满足市场对聚四氟乙烯薄膜超薄宽幅的要求。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明坯料的结构示意图；
图2是本发明坯料经车削得到薄膜的结构示意图。
图中：1、坯料，2、中心孔，3、薄膜。
具体实施方式
超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜的制造工艺，包括以下步骤：
（1）原料过筛：将聚四氟乙烯悬浮细粉原料通过高速混合机进行捣碎、混合、搅拌，然后采用60目的振动筛进行过筛，得到聚四氟乙烯备用原料；
（2）毛坯制作：将上述聚四氟乙烯备用原料通过模压法制成中空的圆柱形毛坯，将脱模后的毛坯放在45℃至55℃的环境中存放20小时至24小时，消除毛坯的内应力；
（3）烧结：将步骤（2）得到的毛坯放置于数控烧结炉中，按设定的程序进行48～96小时的烧结、冷却得到坯料；
（4）车削或旋切：将步骤（3）所得坯料放入100℃到120℃的烘箱中进行预热，保持温度4小时至6小时，使坯料的内、外温度一致后，在坯料的中心孔中压入或拉入外表面设有梯形齿的专用芯棒后，用起重机械吊起并安装到高精度数控车床或旋切机上，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对坯料进行车削或旋切；
（5）收卷：采用带有平衡辊的收卷装置与上述高精度数控车床或旋切机相组合,收卷装置的预应力可以进行设定，通过调节驱动装置的转矩获得合适的收卷力,来对薄膜进行张紧和收卷，并通过张紧装置依次连接转向辊、舒展辊和收卷站，将切削好的薄膜通过收卷站缠绕到收卷管上。
本实施例中，所述步骤（1）还包括颜料或填料的过筛，将颜料或填料用140目的振动筛进行过筛，然后与过筛后的聚四氟乙烯料进行混合、搅拌，得到聚四氟乙烯混合原料。所述步骤（2）毛坯制作过程中，毛坯的最大直径由所要切削得到的薄膜宽度来决定，当薄膜宽度为500毫米时，毛坯的最大直径为300毫米；当当薄膜宽度为1600毫米时，毛坯的最大直径为500毫米；当薄膜宽度为2000毫米时，毛坯的最大直径为800毫米。所述步骤（4）中坯料预热保持温度的时间优选5小时。
如图1和图2所示，超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜，所述薄膜由聚四氟乙烯树脂经压坯、烧结得到坯料1，坯料1为中空的圆柱形结构，坯料1设有中心孔2，将坯料1经车削或旋切加工得到聚四氟乙烯薄膜3，所述薄膜3的厚度大于等于0.02毫米，小于等于0.50毫米；薄膜3的宽度大于等于200毫米，小于等于2000毫米。
Claims (6)
1.一种超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜的制造工艺，其特征是所述工艺包括以下步骤：
（1）原料过筛：将聚四氟乙烯悬浮细粉原料通过高速混合机进行捣碎、混合、搅拌，然后采用60目的振动筛进行过筛，得到聚四氟乙烯备用原料；
（2）毛坯制作：将上述聚四氟乙烯备用原料通过模压法制成中空的圆柱形毛坯，将脱模后的毛坯放在45℃至55℃的环境中存放20小时至24小时，消除毛坯的内应力；
（3）烧结：将步骤（2）得到的毛坯放置于数控烧结炉中，按设定的程序进行48～96小时的烧结、冷却得到坯料；
（4）车削或旋切：将步骤（3）所得坯料放入100℃到120℃的烘箱中进行预热，保持温度4小时至6小时，使坯料的内、外温度一致后，在坯料的中心孔中压入或拉入外表面设有梯形齿的专用芯棒后，用起重机械吊起并安装到高精度数控车床或旋切机上，采用硬质合金刀按设定薄膜的厚度对坯料进行车削或旋切；
（5）收卷：采用带有平衡辊的收卷装置与上述高精度数控车床或旋切机相组合,收卷装置的预应力可以进行设定，通过调节驱动装置的转矩获得合适的收卷力,来对薄膜进行张紧和收卷，并通过张紧装置依次连接转向辊、舒展辊和收卷站，将切削好的薄膜通过收卷站缠绕到收卷管上。
2.根据权利要求1所述的超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜的制造工艺，其特征是：所述步骤（1）还包括颜料或填料的过筛，将颜料或填料用140目的振动筛进行过筛，然后与过筛后的聚四氟乙烯料进行混合、搅拌，得到聚四氟乙烯混合原料。
3.根据权利要求1或2所述的超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜的制造工艺，其特征是：所述步骤（2）毛坯制作过程中，毛坯的最大直径由所要切削得到的薄膜宽度来决定，当薄膜宽度为500毫米时，毛坯的最大直径为300毫米；当当薄膜宽度为1600毫米时，毛坯的最大直径为500毫米；当薄膜宽度为2000毫米时，毛坯的最大直径为800毫米。
4.根据权利要求1所述工艺得到的超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜，其特征是：所述薄膜的厚度大于等于0.02毫米，小于等于0.50毫米；薄膜的宽度大于等于200毫米，小于等于2000毫米。
5.根据权利要求4所述的超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜，其特征是：所述薄膜由聚四氟乙烯树脂经压坯、烧结得到坯料，所述坯料为中空的圆柱形结构。
6.根据权利要求5所述的超薄宽幅聚四氟乙烯车削薄膜，其特征是：所述薄膜是由聚四氟乙烯坯料经车削或旋切加工而成。
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