CN107805363A - 一种耐低温的复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐低温的复合材料及其制备方法和应用，该复合材料按照重量份的原料包括：聚三氟氯乙烯20‑30份、四氢糠醇5‑12份、二丙二醇丁醚3‑7份、苯醚甲环唑1‑5份、丁苯乳液16‑24份、癸二酸二辛酯11‑19份。将聚三氟氯乙烯粉碎、与四氢糠醇溶液混合加热密封搅拌；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，加热密封搅拌处理，再与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理45‑50min，再在220℃的温度下搅拌30‑35min，加热后通过挤出机挤出即得。本发明使材料易于加工成型，耐磨性、抗冲击性能等得到了提升，而且还具有优异的耐低温性能，可广泛应用于电子电器、医疗、化工等领域，特别适用于极寒地区。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体是一种耐低温的复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚三氟氯乙烯(PCTFE)是最早研究开发并生产的热塑性氟塑料。PCTFE的力学性能与分子量及加工条件有关，与结晶度关系密切，拉伸强度、弹性模量、弯曲性能和硬度都随结晶度增加而增大。PCTFE的熔融温度为212～217℃，结晶度越大融融温度越高。玻璃化温度(Tg)也随结晶度而异，一般在45～90℃之间，用热膨胀计法测定则在50℃左右。PCTFE长期处于260～280℃会因热分解而引起分子量降低。耐化学性能PCTFE的耐化学性能稍逊于PTFE，但仍优于其他塑料。PCTFE虽可用熔融加工，但由于熔体粘度高，有降解趋势导致加工品的性能变坏，故加工困难。此外，还存在强度差、耐低温性性差等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐低温的复合材料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐低温的复合材料，按照重量份的原料包括：聚三氟氯乙烯20-30份、四氢糠醇5-12份、二丙二醇丁醚3-7份、苯醚甲环唑1-5份、丁苯乳液16-24份、癸二酸二辛酯11-19份。
作为本发明进一步的方案：所述耐低温的复合材料，按照重量份的原料包括：聚三氟氯乙烯22-28份、四氢糠醇7-10份、二丙二醇丁醚4-6份、苯醚甲环唑2-4份、丁苯乳液18-22份、癸二酸二辛酯13-17份。
作为本发明进一步的方案：所述耐低温的复合材料，按照重量份的原料包括：聚三氟氯乙烯25份、四氢糠醇8份、二丙二醇丁醚5份、苯醚甲环唑3份、丁苯乳液20份、癸二酸二辛酯15份。
一种耐低温的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将四氢糠醇与其质量11-12倍的45％乙醇混合，制得四氢糠醇溶液；将二丙二醇丁醚与其质量7-8倍的去离子水混合，制得二丙二醇丁醚溶液；
2)将聚三氟氯乙烯粉碎、过100-150目筛，然后与四氢糠醇溶液混合，加热至82-85℃并在该温度下密封搅拌处理1.8-2h；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，升温至130℃，并在该温度下密封搅拌处理2-2.2h；制得混合物A；
3)将混合物A与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理45-50min，再在220℃的温度下搅拌30-35min，加热后通过挤出机挤出即得。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，搅拌速度为180r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为100r/min。
本发明另一目的是提供上述复合材料在电子电气、医用、化工等领域中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用聚三氟氯乙烯、四氢糠醇、二丙二醇丁醚、苯醚甲环唑、丁苯乳液、癸二酸二辛酯并通过上述工艺制得的复合材料，发生了协同作用，使材料易于加工成型，耐磨性、抗冲击性能等得到了提升，而且还具有优异的耐低温性能，可广泛应用于电子电器、医疗、化工等领域，特别适用于极寒地区。本发明原料简单，制备方法工艺简单、操作方便、生产成本低，适于工业化生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种耐低温的复合材料，包括以下原料：聚三氟氯乙烯20kg、四氢糠醇5kg、二丙二醇丁醚3kg、苯醚甲环唑1kg、丁苯乳液16kg、癸二酸二辛酯11kg。
将四氢糠醇与其质量11倍的45％乙醇混合，制得四氢糠醇溶液；将二丙二醇丁醚与其质量7倍的去离子水混合，制得二丙二醇丁醚溶液。将聚三氟氯乙烯粉碎、过100目筛，然后与四氢糠醇溶液混合，加热至82℃并在该温度下密封搅拌处理1.8h，搅拌速度为180r/min；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，升温至130℃，并在该温度下密封搅拌处理2h，搅拌速度为180r/min；制得混合物A。将混合物A与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理45min，再在220℃的温度下搅拌30min，搅拌速度为100r/min，加热后通过挤出机挤出即得。
实施例2
本发明实施例中，一种耐低温的复合材料，包括以下原料：聚三氟氯乙烯30kg、四氢糠醇12kg、二丙二醇丁醚7kg、苯醚甲环唑5kg、丁苯乳液24kg、癸二酸二辛酯19kg。
将四氢糠醇与其质量12倍的45％乙醇混合，制得四氢糠醇溶液；将二丙二醇丁醚与其质量8倍的去离子水混合，制得二丙二醇丁醚溶液。将聚三氟氯乙烯粉碎、过150目筛，然后与四氢糠醇溶液混合，加热至85℃并在该温度下密封搅拌处理2h，搅拌速度为180r/min；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，升温至130℃，并在该温度下密封搅拌处理2.2h，搅拌速度为180r/min；制得混合物A。将混合物A与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在220℃的温度下搅拌35min，搅拌速度为100r/min，加热后通过挤出机挤出即得。
实施例3
本发明实施例中，一种耐低温的复合材料，包括以下原料：聚三氟氯乙烯22kg、四氢糠醇7kg、二丙二醇丁醚4kg、苯醚甲环唑2kg、丁苯乳液18kg、癸二酸二辛酯13kg。
将四氢糠醇与其质量12倍的45％乙醇混合，制得四氢糠醇溶液；将二丙二醇丁醚与其质量8倍的去离子水混合，制得二丙二醇丁醚溶液。将聚三氟氯乙烯粉碎、过150目筛，然后与四氢糠醇溶液混合，加热至85℃并在该温度下密封搅拌处理1.9h，搅拌速度为180r/min；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，升温至130℃，并在该温度下密封搅拌处理2.1h，搅拌速度为180r/min；制得混合物A。将混合物A与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在220℃的温度下搅拌35min，搅拌速度为100r/min，加热后通过挤出机挤出即得。
实施例4
本发明实施例中，一种耐低温的复合材料，包括以下原料：聚三氟氯乙烯28kg、四氢糠醇10kg、二丙二醇丁醚6kg、苯醚甲环唑4kg、丁苯乳液22kg、癸二酸二辛酯17kg。
将四氢糠醇与其质量12倍的45％乙醇混合，制得四氢糠醇溶液；将二丙二醇丁醚与其质量8倍的去离子水混合，制得二丙二醇丁醚溶液。将聚三氟氯乙烯粉碎、过150目筛，然后与四氢糠醇溶液混合，加热至85℃并在该温度下密封搅拌处理1.9h，搅拌速度为180r/min；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，升温至130℃，并在该温度下密封搅拌处理2.1h，搅拌速度为180r/min；制得混合物A。将混合物A与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在220℃的温度下搅拌35min，搅拌速度为100r/min，加热后通过挤出机挤出即得。
实施例5
本发明实施例中，一种耐低温的复合材料，包括以下原料：聚三氟氯乙烯25kg、四氢糠醇8kg、二丙二醇丁醚5kg、苯醚甲环唑3kg、丁苯乳液20kg、癸二酸二辛酯15kg。
将四氢糠醇与其质量12倍的45％乙醇混合，制得四氢糠醇溶液；将二丙二醇丁醚与其质量8倍的去离子水混合，制得二丙二醇丁醚溶液。将聚三氟氯乙烯粉碎、过150目筛，然后与四氢糠醇溶液混合，加热至85℃并在该温度下密封搅拌处理1.9h，搅拌速度为180r/min；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，升温至130℃，并在该温度下密封搅拌处理2.1h，搅拌速度为180r/min；制得混合物A。将混合物A与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在220℃的温度下搅拌35min，搅拌速度为100r/min，加热后通过挤出机挤出即得。
对比例1
除不含有二丙二醇丁醚外，其原料及制备工艺与实施例5一致。
对比例2
只有聚三氟氯乙烯，其制备工艺与实施例5一致。
对比例3
只有聚三氟氯乙烯、二丙二醇丁醚，其制备工艺与实施例5一致。
对比例4
将各原料直接混合，加入实施例5添加的其它物质，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在220℃的温度下搅拌35min，搅拌速度为100r/min，加热后通过挤出机挤出即得。各原料的添加量与实施例5一致。
实施例6
对实施例1-5及对比例1-4所测得的性能结果如表1所示，根据《GB/T 1040-92》、《GB/T 9841-88》、《GB/T 1843-1996》等国家标准。
表1
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种耐低温的复合材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚三氟氯乙烯20-30份、四氢糠醇5-12份、二丙二醇丁醚3-7份、苯醚甲环唑1-5份、丁苯乳液16-24份、癸二酸二辛酯11-19份。
2.根据权利要求1所述的耐低温的复合材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚三氟氯乙烯22-28份、四氢糠醇7-10份、二丙二醇丁醚4-6份、苯醚甲环唑2-4份、丁苯乳液18-22份、癸二酸二辛酯13-17份。
3.根据权利要求1所述的耐低温的复合材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚三氟氯乙烯25份、四氢糠醇8份、二丙二醇丁醚5份、苯醚甲环唑3份、丁苯乳液20份、癸二酸二辛酯15份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的耐低温的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将四氢糠醇与其质量11-12倍的45%乙醇混合，制得四氢糠醇溶液；将二丙二醇丁醚与其质量7-8倍的去离子水混合，制得二丙二醇丁醚溶液；
2）将聚三氟氯乙烯粉碎、过100-150目筛，然后与四氢糠醇溶液混合，加热至82-85℃并在该温度下密封搅拌处理1.8-2h；然后加入苯醚甲环唑、丁苯乳液，升温至130℃，并在该温度下密封搅拌处理2-2.2h；制得混合物A；
3）将混合物A与癸二酸二辛酯混合，升温至195℃并在该温度下密封搅拌处理45-50min，再在220℃的温度下搅拌30-35min，加热后通过挤出机挤出即得。
5.根据权利要求4所述的耐低温的复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，搅拌速度为180r/min。
6.根据权利要求4所述的耐低温的复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3）中，搅拌速度为100r/min。
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2017
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