CN107936425A - 一种高强度材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度材料及其制备方法和应用，该材料，按照重量份的原料包括：聚四氟乙烯30‑40份、三氯乙酸8‑16份、壬基酚聚氧乙烯醚4‑8份、醋酸镁11‑19份、乙撑双硬脂酰胺1‑5份、二乙二醇乙醚醋酸酯22‑30份。将聚四氟乙烯粉碎、与三氯乙酸溶液混合，加热密封搅拌处理；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺加热密封搅拌处理，再与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，加热密封搅拌处理，再在200℃的温度下搅拌75‑80min，挤出即得。本发明具有高稳定性，强度极高，韧性好，其灼热丝温度高达972℃，CTI值可达到295V，阻燃性可达V0级，可广泛应用于电子、电器、医疗、军工装备、石油化工等领域。

Description

一种高强度材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及材料技术领域，具体是一种高强度材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。它的产生解决了化工、石油、制药等领域的许多问题。聚四氟乙烯密封件、垫圈、垫片.聚四氟乙烯密封件、垫片、密封垫圈是选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。聚四氟乙烯与其他塑料相比具有耐化学腐蚀的特点，它已被广泛地应用作为密封材料和填充材料。聚四氟乙烯虽然具有耐腐蚀、耐高温等效果，但是与其它原料混合制得的材料性能不稳定，强度降低、阻燃性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度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：
一种高强度材料，按照重量份的原料包括：聚四氟乙烯30-40份、三氯乙酸8-16份、壬基酚聚氧乙烯醚4-8份、醋酸镁11-19份、乙撑双硬脂酰胺1-5份、二乙二醇乙醚醋酸酯22-30份。
作为本发明进一步的方案：所述高强度材料，按照重量份的原料包括：聚四氟乙烯32-38份、三氯乙酸10-14份、壬基酚聚氧乙烯醚5-7份、醋酸镁13-17份、乙撑双硬脂酰胺2-4份、二乙二醇乙醚醋酸酯24-28份。
作为本发明进一步的方案：所述高强度材料，按照重量份的原料包括：聚四氟乙烯35份、三氯乙酸12份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、醋酸镁15份、乙撑双硬脂酰胺3份、二乙二醇乙醚醋酸酯26份。
一种高强度材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将二乙二醇乙醚醋酸酯与其质量10-12倍的45％乙醇混合，制得二乙二醇乙醚醋酸酯溶液；将三氯乙酸与其质量6-7倍的去离子水混合，制得三氯乙酸溶液；
2)将聚四氟乙烯粉碎、过100-150目筛，然后与三氯乙酸溶液混合，加热至92-95℃并在该温度下密封搅拌处理1.5-1.7h；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺，升温至125-128℃，并在该温度下密封搅拌处理1.2-1.4h；制得混合物A；
3)将混合物A与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，升温至175-180℃并在该温度下密封搅拌处理45-50min，再在200℃的温度下搅拌75-80min，制得混合物B；
4)将混合物B挤出即得。
作为本发明进一步的方案：步骤2)中，搅拌速度为200-220r/min。
作为本发明进一步的方案：步骤3)中，搅拌速度为140-160r/min。
本发明另一目的是提供所述材料在电器材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用上述原料及制备工艺制得的材料，各原料间的协同作用下使得该材料具有高稳定性，强度极高，韧性好，其灼热丝温度高达972℃，CTI值可达到295V，阻燃性可达V0级，可广泛应用于电子、电器、医疗、军工装备、石油化工等领域。本发明原料简单，制备方法工艺简单、操作方便、生产成本低，易于成型加工，强度阻燃性能显著，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，一种高强度材料，包括以下原料：聚四氟乙烯30kg、三氯乙酸8kg、壬基酚聚氧乙烯醚4kg、醋酸镁11kg、乙撑双硬脂酰胺1kg、二乙二醇乙醚醋酸酯22kg。
将二乙二醇乙醚醋酸酯与其质量10倍的45％乙醇混合，制得二乙二醇乙醚醋酸酯溶液；将三氯乙酸与其质量6倍的去离子水混合，制得三氯乙酸溶液。将聚四氟乙烯粉碎、过100目筛，然后与三氯乙酸溶液混合，加热至92℃并在该温度下密封搅拌处理1.5h；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺，升温至125℃，并在该温度下密封搅拌处理1.2h；制得混合物A；搅拌速度为200r/min。将混合物A与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，升温至175℃并在该温度下密封搅拌处理45min，再在200℃的温度下搅拌75min，制得混合物B；搅拌速度为140r/min。将混合物B挤出即得。
实施例2
本发明实施例中，一种高强度材料，包括以下原料：聚四氟乙烯40kg、三氯乙酸16kg、壬基酚聚氧乙烯醚8kg、醋酸镁19kg、乙撑双硬脂酰胺5kg、二乙二醇乙醚醋酸酯30kg。
将二乙二醇乙醚醋酸酯与其质量12倍的45％乙醇混合，制得二乙二醇乙醚醋酸酯溶液；将三氯乙酸与其质量7倍的去离子水混合，制得三氯乙酸溶液。将聚四氟乙烯粉碎、过150目筛，然后与三氯乙酸溶液混合，加热至95℃并在该温度下密封搅拌处理1.7h；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺，升温至128℃，并在该温度下密封搅拌处理1.4h；制得混合物A；搅拌速度为220r/min。将混合物A与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，升温至180℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在200℃的温度下搅拌80min，制得混合物B；搅拌速度为160r/min。将混合物B挤出即得。
实施例3
本发明实施例中，一种高强度材料，包括以下原料：聚四氟乙烯32kg、三氯乙酸10kg、壬基酚聚氧乙烯醚5kg、醋酸镁13kg、乙撑双硬脂酰胺2kg、二乙二醇乙醚醋酸酯24kg。
将二乙二醇乙醚醋酸酯与其质量11倍的45％乙醇混合，制得二乙二醇乙醚醋酸酯溶液；将三氯乙酸与其质量7倍的去离子水混合，制得三氯乙酸溶液。将聚四氟乙烯粉碎、过150目筛，然后与三氯乙酸溶液混合，加热至95℃并在该温度下密封搅拌处理1.6h；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺，升温至128℃，并在该温度下密封搅拌处理1.3h；制得混合物A；搅拌速度为220r/min。将混合物A与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，升温至180℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在200℃的温度下搅拌80min，制得混合物B；搅拌速度为160r/min。将混合物B挤出即得。
实施例4
本发明实施例中，一种高强度材料，包括以下原料：聚四氟乙烯38kg、三氯乙酸14kg、壬基酚聚氧乙烯醚7kg、醋酸镁17kg、乙撑双硬脂酰胺4kg、二乙二醇乙醚醋酸酯28kg。
将二乙二醇乙醚醋酸酯与其质量11倍的45％乙醇混合，制得二乙二醇乙醚醋酸酯溶液；将三氯乙酸与其质量7倍的去离子水混合，制得三氯乙酸溶液。将聚四氟乙烯粉碎、过150目筛，然后与三氯乙酸溶液混合，加热至95℃并在该温度下密封搅拌处理1.6h；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺，升温至128℃，并在该温度下密封搅拌处理1.3h；制得混合物A；搅拌速度为220r/min。将混合物A与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，升温至180℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在200℃的温度下搅拌80min，制得混合物B；搅拌速度为160r/min。将混合物B挤出即得。
实施例5
本发明实施例中，一种高强度材料，包括以下原料：聚四氟乙烯35kg、三氯乙酸12kg、壬基酚聚氧乙烯醚6kg、醋酸镁15kg、乙撑双硬脂酰胺3kg、二乙二醇乙醚醋酸酯26kg。
将二乙二醇乙醚醋酸酯与其质量11倍的45％乙醇混合，制得二乙二醇乙醚醋酸酯溶液；将三氯乙酸与其质量7倍的去离子水混合，制得三氯乙酸溶液。将聚四氟乙烯粉碎、过150目筛，然后与三氯乙酸溶液混合，加热至95℃并在该温度下密封搅拌处理1.6h；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺，升温至128℃，并在该温度下密封搅拌处理1.3h；制得混合物A；搅拌速度为220r/min。将混合物A与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，升温至180℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在200℃的温度下搅拌80min，制得混合物B；搅拌速度为160r/min。将混合物B挤出即得。
对比例1
除不含有三氯乙酸外，其原料及制备工艺与实施例5一致。
对比例2
只有聚四氟乙烯，其制备工艺与实施例5一致。
对比例3
只有聚四氟乙烯、三氯乙酸，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180℃并在该温度下密封搅拌处理50min，再在200℃的温度下搅拌80min，制得混合物B；搅拌速度为160r/min。将混合物B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。
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 (7)

1.一种高强度材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚四氟乙烯30-40份、三氯乙酸8-16份、壬基酚聚氧乙烯醚4-8份、醋酸镁11-19份、乙撑双硬脂酰胺1-5份、二乙二醇乙醚醋酸酯22-30份。
2.根据权利要求1所述的高强度材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚四氟乙烯32-38份、三氯乙酸10-14份、壬基酚聚氧乙烯醚5-7份、醋酸镁13-17份、乙撑双硬脂酰胺2-4份、二乙二醇乙醚醋酸酯24-28份。
3.根据权利要求1所述的高强度材料，其特征在于，按照重量份的原料包括：聚四氟乙烯35份、三氯乙酸12份、壬基酚聚氧乙烯醚6份、醋酸镁15份、乙撑双硬脂酰胺3份、二乙二醇乙醚醋酸酯26份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的高强度材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将二乙二醇乙醚醋酸酯与其质量10-12倍的45％乙醇混合，制得二乙二醇乙醚醋酸酯溶液；将三氯乙酸与其质量6-7倍的去离子水混合，制得三氯乙酸溶液；
2)将聚四氟乙烯粉碎、过100-150目筛，然后与三氯乙酸溶液混合，加热至92-95℃并在该温度下密封搅拌处理1.5-1.7h；然后加入醋酸镁、乙撑双硬脂酰胺，升温至125-128℃，并在该温度下密封搅拌处理1.2-1.4h；制得混合物A；
3)将混合物A与壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇乙醚醋酸酯溶液混合，升温至175-180℃并在该温度下密封搅拌处理45-50min，再在200℃的温度下搅拌75-80min，制得混合物B；
4)将混合物B挤出即得。
5.根据权利要求4所述的高强度材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌速度为200-220r/min。
6.根据权利要求4所述的高强度材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，搅拌速度为140-160r/min。
7.如权利要求1-3任一所述的材料在电器材料中的应用。
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