CN117903546A - 一种输送皮带用特氟龙材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及输送带技术领域，具体为一种输送皮带用特氟龙材料及其制备工艺；本发明为了提升输送皮带用特氟龙材料的机械强度，使用了纳米碳纤维作为原料，并对其进行改性处理，在其表面接枝硅氢键，并进一步将其与含有乙烯基的1,4‑二乙烯基苯反应后，将其与氟乙烯在高压下混合反应，最终生成了氟乙烯改性纳米碳纤维，将其与聚四氟乙烯共混，从而得到了具有更强机械性能的聚四氟乙烯基复合材料，利用纳米碳纤维的添加，提升了聚四氟乙烯材料的表面硬度，降低了输送皮带在输送物料过程中的摩擦损耗，提升了输送皮带的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及输送带技术领域，具体为一种输送皮带用特氟龙材料及其制备工艺。
背景技术
输送带作为一种用于物料运输的传输工具，其主要用于如化工产品、钢铁、矿石、水泥、煤矿等行业，在其使用过程中，常常面临着来着传输物品的摩擦、应力蠕变、乃至酸碱侵蚀等挑战，因此具有良好机械性能且具有耐腐蚀功能的特氟龙材料便成为了传输带覆盖胶的理想材料，但是单纯的特氟龙材料在使用过程中仍会面临着表面硬度较低，不耐摩擦、易产生应力蠕变的缺陷，这些缺陷往往会造成输送带的使用寿命下降，因此有必要针对这些缺陷进行研究，以进一步提升输送带使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输送皮带用特氟龙材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，包括以下步骤：
S1.制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S11.将纳米碳纤维分散至浓硫酸中，升温至55-85℃，超声震荡分散反应2-4h后，将混合液冷却至5-8℃，向其中加入硝酸钠与高锰酸钾，升温至45-50℃，氮气氛围下，继续反应2-3h后，离心分离沉淀，并将其分散至双氧水中，继续搅拌反应0.5-1h后，再次离心分离沉淀，使用稀盐酸洗涤3-5次后，使用去离子水洗涤至中性，得到氧化纳米碳纤维；
S12将氧化纳米碳纤维分散至去甲苯中，超声分散1.5-3h后，向其中加入双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷，升温至85-90℃，继续震荡反应2-8h后，离心分离沉淀，并使用二甲苯洗涤沉淀2-3次后，真空蒸发至恒重，得到氨基改性纳米碳纤维；
S13.将氨基改性纳米碳纤维与甲苯混合，超声分散1.5-3h后，得到氨基改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将四甲基二硅氧烷分散至甲苯中，升温至33-35℃，搅拌分散15-45min后，向其中滴加氨基改性纳米碳纤维分散液，滴加时间为1.5-3h，滴加结束后，将混合液体升温至65-70℃，继续反应1-1.5h后，离心分离沉淀，氮气氛围下，使用甲苯洗涤沉淀2-5次后，真空干燥至恒重，得到硅氢改性纳米碳纤维；
S14.氮气氛围下，将硅氢改性纳米碳纤维再次与甲苯混合，超声混合45-70min后，得到硅氢改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将1,4-二乙烯基苯分散至甲苯中，超声震荡分散混合30-45min后，在1-1.5h内滴加硅氢改性纳米碳纤维分散液，滴加过程中不断搅拌处理，滴加结束后，加热升温至75-85℃，反应2-4h后，离心分离沉淀，真空蒸发至恒重，得到乙烯基改性纳米碳纤维；
S15.将乙烯基改性碳纳米管与超纯水混合，超声震荡分散15-30min后，向其中加入引发剂，继续混合3-5min后，通入氟乙烯，加压反应，控制氟乙烯气压为1.5-3MPa，反应温度为50-60℃，反应2-4h后，继续升温至80-90℃，反应1-2h后，冷却至室温，泄压出料，离心分离沉淀后，真空蒸发至恒重，得到氟乙烯改性纳米碳纤维；
S2.将氟乙烯改性纳米碳纤维与聚四氟乙烯混合，在200-400rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入抗氧化剂，继续混合20-30min后，升温至295-315℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
进一步的，步骤S11中，按重量份数计，所述纳米碳纤维与浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾的质量比为5：(120-150)：(1-5)：(10-15)。
进一步的，步骤S12中，按重量份数计，所述氧化纳米碳纤维、双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷的质量比为5：(5-30)。
进一步的，步骤S13中，按重量份数计，所述氨基改性纳米碳纤维、四甲基二硅氧烷的质量比为5：(10-40)。
进一步的，步骤S14中，按重量份数计，所述硅氢改性纳米碳纤维、1,4-二乙烯基苯的质量比为5：(5-25)。
进一步的，步骤S15中，乙烯基改性碳纳米管、超纯水、引发剂的质量比为5：100：(0.03-0.05)；
所述引发剂为过氧化新戊酸叔丁基引发剂。
进一步的，步骤S2中，所述输送皮带用特氟龙材料由75-90份聚四氟乙烯、5-12份氟乙烯改性纳米碳纤维、0.1-0.3份抗氧化剂组成。
进一步的，步骤S2中，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
进一步的，一种输送皮带用特氟龙材料，所述输送皮带用特氟龙材料由采用上述制备工艺制备得到。
进一步的，所述输送皮带用特氟龙材料用于输送带本体表面的覆盖胶层。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1.本发明为了提升输送皮带用特氟龙材料的机械强度，使用了纳米碳纤维作为原料，将其与聚四氟乙烯共混，从而得到了具有更强机械性能的聚四氟乙烯基复合材料，利用纳米碳纤维的添加，提升了聚四氟乙烯材料的表面硬度，降低了输送皮带在输送物料过程中的摩擦损耗，提升了输送皮带的使用寿命；
2.本发明为了提升纳米碳纤维材料在聚四氟乙烯中的分散性和相容性，对纳米碳纤维材料进行了改性处理；本发明首先对纳米碳纤维材料进行了酸化氧化处理，利用浓硫酸和高锰酸钾处理碳纤维，增加纳米碳纤维的表面积的同时，在纳米碳纤维表面生成了大量的羧基等基团，提升了纳米碳纤维的反应活性；之后本申请进一步的使用双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷处理纳米碳纤维，在纳米碳纤维表面生成氨基基团，并进一步的在氮气氛围下使用含有活泼硅氢键的四甲基二硅氧烷与纳米碳纤维反应，利用氨基与硅氢键之间反应生成硅胺键，在纳米碳纤维表面接枝游离硅氢键，之后本申请进一步的使用了1,4-二乙烯基苯与其反应，利用活泼硅氢键与乙烯基中碳碳双键的加成反应，在纳米碳纤维表面引入了乙烯基结构；在这一基础上，本发明还将乙烯基改性纳米碳纤维与氟乙烯在高压环境下发生加成反应，从而最终在纳米碳纤维表面生成了氟乙烯结构，改善了纳米碳纤维与聚四氟乙烯的相容性，提高了纳米碳纤维与聚四氟乙烯的结合强度，并最终实现了聚四氟乙烯材料耐磨性能的提高。
具体实施方式
下面将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。
本申请中所使用的纳米碳纤维为河南克莱威纳米碳材料有限公司提供的KLW-VGCF型BH纳米碳纤维；所使用的双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷由前衍化学科技(武汉)有限公司提供；所使用的四甲基二硅氧烷由西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司提供；所使用的1,4-二乙烯基苯由上海皓鸿生物医药科技有限公司提供；
实施例1.一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，包括以下步骤：
S1.制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S11.按重量份数计，将5份纳米碳纤维分散至120份浓硫酸中，升温至55℃，超声震荡分散反应2h后，将混合液冷却至5℃，向其中加入1份硝酸钠与10份高锰酸钾，升温至45℃，氮气氛围下，继续反应2h后，离心分离沉淀，并将其分散至双氧水中，继续搅拌反应0.5h后，再次离心分离沉淀，使用稀盐酸洗涤3次后，使用去离子水洗涤至中性，得到氧化纳米碳纤维；
S12按重量份数计，将5份氧化纳米碳纤维分散至去甲苯中，超声分散1.5h后，向其中加入5份双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷，升温至85℃，继续震荡反应2h后，离心分离沉淀，并使用二甲苯洗涤沉淀2次后，真空蒸发至恒重，得到氨基改性纳米碳纤维；
S13.按重量份数计，将5份氨基改性纳米碳纤维与甲苯混合，超声分散1.5h后，得到氨基改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将10份四甲基二硅氧烷分散至甲苯中，升温至33℃，搅拌分散15min后，向其中滴加氨基改性纳米碳纤维分散液，滴加时间为1.5h，滴加结束后，将混合液体升温至65℃，继续反应1h后，离心分离沉淀，氮气氛围下，使用甲苯洗涤沉淀2次后，真空干燥至恒重，得到硅氢改性纳米碳纤维；
S14.按重量份数计，氮气氛围下，将5份硅氢改性纳米碳纤维再次与甲苯混合，超声混合45min后，得到硅氢改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将5份1,4-二乙烯基苯分散至甲苯中，超声震荡分散混合30min后，在1h内滴加硅氢改性纳米碳纤维分散液，滴加过程中不断搅拌处理，滴加结束后，加热升温至75℃，反应2h后，离心分离沉淀，真空蒸发至恒重，得到乙烯基改性纳米碳纤维；
S15.按重量份数计，将5份乙烯基改性碳纳米管与100份超纯水混合，超声震荡分散15min后，向其中加入0.03份过氧化新戊酸叔丁基引发剂，继续混合3min后，通入氟乙烯，加压反应，控制反应气压为1.5MPa，反应温度为50℃，反应2h后，继续升温至80℃，反应1h后，冷却至室温，泄压出料，离心分离沉淀后，真空蒸发至恒重，得到氟乙烯改性纳米碳纤维；
S2.按重量份数计，将5份氟乙烯改性纳米碳纤维75份与聚四氟乙烯混合，在200rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧化剂，继续混合20min后，升温至295℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
实施例2.一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，包括以下步骤：
与实施例1相比，本实施例增加了步骤S2中氟乙烯改性纳米碳纤维的添加量；
S1.制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S11.按重量份数计，将5份纳米碳纤维分散至120份浓硫酸中，升温至55℃，超声震荡分散反应2h后，将混合液冷却至5℃，向其中加入1份硝酸钠与10份高锰酸钾，升温至45℃，氮气氛围下，继续反应2h后，离心分离沉淀，并将其分散至双氧水中，继续搅拌反应0.5h后，再次离心分离沉淀，使用稀盐酸洗涤3次后，使用去离子水洗涤至中性，得到氧化纳米碳纤维；
S12按重量份数计，将5份氧化纳米碳纤维分散至去甲苯中，超声分散1.5h后，向其中加入5份双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷，升温至85℃，继续震荡反应2h后，离心分离沉淀，并使用二甲苯洗涤沉淀2次后，真空蒸发至恒重，得到氨基改性纳米碳纤维；
S13.按重量份数计，将5份氨基改性纳米碳纤维与甲苯混合，超声分散1.5h后，得到氨基改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将10份四甲基二硅氧烷分散至甲苯中，升温至33℃，搅拌分散15min后，向其中滴加氨基改性纳米碳纤维分散液，滴加时间为1.5h，滴加结束后，将混合液体升温至65℃，继续反应1h后，离心分离沉淀，氮气氛围下，使用甲苯洗涤沉淀2次后，真空干燥至恒重，得到硅氢改性纳米碳纤维；
S14.按重量份数计，氮气氛围下，将5份硅氢改性纳米碳纤维再次与甲苯混合，超声混合45min后，得到硅氢改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将5份1,4-二乙烯基苯分散至甲苯中，超声震荡分散混合30min后，在1h内滴加硅氢改性纳米碳纤维分散液，滴加过程中不断搅拌处理，滴加结束后，加热升温至75℃，反应2h后，离心分离沉淀，真空蒸发至恒重，得到乙烯基改性纳米碳纤维；
S15.按重量份数计，将5份乙烯基改性碳纳米管与100份超纯水混合，超声震荡分散15min后，向其中加入0.03份过氧化新戊酸叔丁基引发剂，继续混合3min后，通入氟乙烯，加压反应，控制反应气压为1.5MPa，反应温度为50℃，反应2h后，继续升温至80℃，反应1h后，冷却至室温，泄压出料，离心分离沉淀后，真空蒸发至恒重，得到氟乙烯改性纳米碳纤维；
S2.按重量份数计，将12份氟乙烯改性纳米碳纤维75份与聚四氟乙烯混合，在200rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧化剂，继续混合20min后，升温至295℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
实施例3.一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，包括以下步骤：
与实施例1相比，本实施例增加了步骤S12中双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷的添加量；
S1.制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S11.按重量份数计，将5份纳米碳纤维分散至120份浓硫酸中，升温至55℃，超声震荡分散反应2h后，将混合液冷却至5℃，向其中加入1份硝酸钠与10份高锰酸钾，升温至45℃，氮气氛围下，继续反应2h后，离心分离沉淀，并将其分散至双氧水中，继续搅拌反应0.5h后，再次离心分离沉淀，使用稀盐酸洗涤3次后，使用去离子水洗涤至中性，得到氧化纳米碳纤维；
S12按重量份数计，将5份氧化纳米碳纤维分散至去甲苯中，超声分散1.5h后，向其中加入30份双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷，升温至85℃，继续震荡反应2h后，离心分离沉淀，并使用二甲苯洗涤沉淀2次后，真空蒸发至恒重，得到氨基改性纳米碳纤维；
S13.按重量份数计，将5份氨基改性纳米碳纤维与甲苯混合，超声分散1.5h后，得到氨基改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将10份四甲基二硅氧烷分散至甲苯中，升温至33℃，搅拌分散15min后，向其中滴加氨基改性纳米碳纤维分散液，滴加时间为1.5h，滴加结束后，将混合液体升温至65℃，继续反应1h后，离心分离沉淀，氮气氛围下，使用甲苯洗涤沉淀2次后，真空干燥至恒重，得到硅氢改性纳米碳纤维；
S14.按重量份数计，氮气氛围下，将5份硅氢改性纳米碳纤维再次与甲苯混合，超声混合45min后，得到硅氢改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将5份1,4-二乙烯基苯分散至甲苯中，超声震荡分散混合30min后，在1h内滴加硅氢改性纳米碳纤维分散液，滴加过程中不断搅拌处理，滴加结束后，加热升温至75℃，反应2h后，离心分离沉淀，真空蒸发至恒重，得到乙烯基改性纳米碳纤维；
S15.按重量份数计，将5份乙烯基改性碳纳米管与100份超纯水混合，超声震荡分散15min后，向其中加入0.03份过氧化新戊酸叔丁基引发剂，继续混合3min后，通入氟乙烯，加压反应，控制反应气压为1.5MPa，反应温度为50℃，反应2h后，继续升温至80℃，反应1h后，冷却至室温，泄压出料，离心分离沉淀后，真空蒸发至恒重，得到氟乙烯改性纳米碳纤维；
S2.按重量份数计，将8份氟乙烯改性纳米碳纤维55份与聚四氟乙烯混合，在200rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧化剂，继续混合20min后，升温至295℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
实施例4.一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，包括以下步骤：
与实施例1相比，本实施例增加了步骤S13中四甲基二硅氧烷的添加量；
S1.制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S11.按重量份数计，将5份纳米碳纤维分散至120份浓硫酸中，升温至55℃，超声震荡分散反应2h后，将混合液冷却至5℃，向其中加入1份硝酸钠与10份高锰酸钾，升温至45℃，氮气氛围下，继续反应2h后，离心分离沉淀，并将其分散至双氧水中，继续搅拌反应0.5h后，再次离心分离沉淀，使用稀盐酸洗涤3次后，使用去离子水洗涤至中性，得到氧化纳米碳纤维；
S12按重量份数计，将5份氧化纳米碳纤维分散至去甲苯中，超声分散1.5h后，向其中加入5份双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷，升温至85℃，继续震荡反应2h后，离心分离沉淀，并使用二甲苯洗涤沉淀2次后，真空蒸发至恒重，得到氨基改性纳米碳纤维；
S13.按重量份数计，将5份氨基改性纳米碳纤维与甲苯混合，超声分散1.5h后，得到氨基改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将40份四甲基二硅氧烷分散至甲苯中，升温至33℃，搅拌分散15min后，向其中滴加氨基改性纳米碳纤维分散液，滴加时间为1.5h，滴加结束后，将混合液体升温至65℃，继续反应1h后，离心分离沉淀，氮气氛围下，使用甲苯洗涤沉淀2次后，真空干燥至恒重，得到硅氢改性纳米碳纤维；
S14.按重量份数计，氮气氛围下，将5份硅氢改性纳米碳纤维再次与甲苯混合，超声混合45min后，得到硅氢改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将5份1,4-二乙烯基苯分散至甲苯中，超声震荡分散混合30min后，在1h内滴加硅氢改性纳米碳纤维分散液，滴加过程中不断搅拌处理，滴加结束后，加热升温至75℃，反应2h后，离心分离沉淀，真空蒸发至恒重，得到乙烯基改性纳米碳纤维；
S15.按重量份数计，将5份乙烯基改性碳纳米管与100份超纯水混合，超声震荡分散15min后，向其中加入0.03份过氧化新戊酸叔丁基引发剂，继续混合3min后，通入氟乙烯，加压反应，控制反应气压为1.5MPa，反应温度为50℃，反应2h后，继续升温至80℃，反应1h后，冷却至室温，泄压出料，离心分离沉淀后，真空蒸发至恒重，得到氟乙烯改性纳米碳纤维；
S2.按重量份数计，将8份氟乙烯改性纳米碳纤维55份与聚四氟乙烯混合，在200rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧化剂，继续混合20min后，升温至295℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
实施例5.一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，包括以下步骤：
与实施例1相比，本实施例增加了步骤S14中1,4-二乙烯基苯的添加量；
S1.制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S11.按重量份数计，将5份纳米碳纤维分散至120份浓硫酸中，升温至55℃，超声震荡分散反应2h后，将混合液冷却至5℃，向其中加入1份硝酸钠与10份高锰酸钾，升温至45℃，氮气氛围下，继续反应2h后，离心分离沉淀，并将其分散至双氧水中，继续搅拌反应0.5h后，再次离心分离沉淀，使用稀盐酸洗涤3次后，使用去离子水洗涤至中性，得到氧化纳米碳纤维；
S12按重量份数计，将5份氧化纳米碳纤维分散至去甲苯中，超声分散1.5h后，向其中加入5份双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷，升温至85℃，继续震荡反应2h后，离心分离沉淀，并使用二甲苯洗涤沉淀2次后，真空蒸发至恒重，得到氨基改性纳米碳纤维；
S13.按重量份数计，将5份氨基改性纳米碳纤维与甲苯混合，超声分散1.5h后，得到氨基改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将10份四甲基二硅氧烷分散至甲苯中，升温至33℃，搅拌分散15min后，向其中滴加氨基改性纳米碳纤维分散液，滴加时间为1.5h，滴加结束后，将混合液体升温至65℃，继续反应1h后，离心分离沉淀，氮气氛围下，使用甲苯洗涤沉淀2次后，真空干燥至恒重，得到硅氢改性纳米碳纤维；
S14.按重量份数计，氮气氛围下，将5份硅氢改性纳米碳纤维再次与甲苯混合，超声混合45min后，得到硅氢改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将25份1,4-二乙烯基苯分散至甲苯中，超声震荡分散混合30min后，在1h内滴加硅氢改性纳米碳纤维分散液，滴加过程中不断搅拌处理，滴加结束后，加热升温至75℃，反应2h后，离心分离沉淀，真空蒸发至恒重，得到乙烯基改性纳米碳纤维；
S15.按重量份数计，将5份乙烯基改性碳纳米管与100份超纯水混合，超声震荡分散15min后，向其中加入0.03份过氧化新戊酸叔丁基引发剂，继续混合3min后，通入氟乙烯，加压反应，控制反应气压为1.5MPa，反应温度为50℃，反应2h后，继续升温至80℃，反应1h后，冷却至室温，泄压出料，离心分离沉淀后，真空蒸发至恒重，得到氟乙烯改性纳米碳纤维；
S2.按重量份数计，将8份氟乙烯改性纳米碳纤维55份与聚四氟乙烯混合，在200rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧化剂，继续混合20min后，升温至295℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
对比例1.一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，包括以下步骤：
与实施例1相比，本实施例未制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S1.按重量份数计，将5份纳米碳纤维75份与聚四氟乙烯混合，在200rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入0.1份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚抗氧化剂，继续混合20min后，升温至295℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
检测：根据GB/T 1040.2-2006对实施例1-5与对比例1所制备的输送皮带用特氟龙材料进行拉伸强度测试；根据ASTM D695对实施例1-5与对比例1所制备的输送皮带用特氟龙材料进行压缩蠕变率检测；将实施例1-5与对比例1所制备的输送皮带用特氟龙材料制备为20*12*4mm的试样，对其进行摩擦磨损实验，检测对偶件为GCr15钢球，球径6mm，硬度为63HRC，载荷为10N，滑动速度为0.08m/s，检测时长为2h；检测结果见下表；
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备氟乙烯改性纳米碳纤维；
S11.将纳米碳纤维分散至浓硫酸中，升温至55-85℃，超声震荡分散反应2-4h后，将混合液冷却至5-8℃，向其中加入硝酸钠与高锰酸钾，升温至45-50℃，氮气氛围下，继续反应2-3h后，离心分离沉淀，并将其分散至双氧水中，继续搅拌反应0.5-1h后，再次离心分离沉淀，使用稀盐酸洗涤3-5次后，使用去离子水洗涤至中性，得到氧化纳米碳纤维；
S12将氧化纳米碳纤维分散至去甲苯中，超声分散1.5-3h后，向其中加入双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷，升温至85-90℃，继续震荡反应2-8h后，离心分离沉淀，并使用二甲苯洗涤沉淀2-3次后，真空蒸发至恒重，得到氨基改性纳米碳纤维；
S13.将氨基改性纳米碳纤维与甲苯混合，超声分散1.5-3h后，得到氨基改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将四甲基二硅氧烷分散至甲苯中，升温至33-35℃，搅拌分散15-45min后，向其中滴加氨基改性纳米碳纤维分散液，滴加时间为1.5-3h，滴加结束后，将混合液体升温至65-70℃，继续反应1-1.5h后，离心分离沉淀，氮气氛围下，使用甲苯洗涤沉淀2-5次后，真空干燥至恒重，得到硅氢改性纳米碳纤维；
S14.氮气氛围下，将硅氢改性纳米碳纤维再次与甲苯混合，超声混合45-70min后，得到硅氢改性纳米碳纤维分散液；
氮气氛围下，将1,4-二乙烯基苯分散至甲苯中，超声震荡分散混合30-45min后，在1-1.5h内滴加硅氢改性纳米碳纤维分散液，滴加过程中不断搅拌处理，滴加结束后，加热升温至75-85℃，反应2-4h后，离心分离沉淀，真空蒸发至恒重，得到乙烯基改性纳米碳纤维；
S15.将乙烯基改性碳纳米管与超纯水混合，超声震荡分散15-30min后，向其中加入引发剂，继续混合3-5min后，通入氟乙烯，加压反应，控制氟乙烯气压为1.5-3MPa，反应温度为50-60℃，反应2-4h后，继续升温至80-90℃，反应1-2h后，冷却至室温，泄压出料，离心分离沉淀后，真空蒸发至恒重，得到氟乙烯改性纳米碳纤维；
S2.将氟乙烯改性纳米碳纤维与聚四氟乙烯混合，在200-400rpm的速率下搅拌混合均匀后，向其中加入抗氧化剂，继续混合20-30min后，升温至295-315℃，挤出造粒，得到输送皮带用特氟龙材料。
2.根据权利要求1所述的一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于：步骤S11中，按重量份数计，所述纳米碳纤维与浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾的质量比为5：(120-150)：(1-5)：(10-15)。
3.根据权利要求1所述的一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于：步骤S12中，按重量份数计，所述氧化纳米碳纤维、双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷的质量比为5：(5-30)。
4.根据权利要求1所述的一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于：步骤S13中，按重量份数计，所述氨基改性纳米碳纤维、四甲基二硅氧烷的质量比为5：(10-40)。
5.根据权利要求1所述的一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于：步骤S14中，按重量份数计，所述硅氢改性纳米碳纤维、1,4-二乙烯基苯的质量比为5：
(5-25)。
6.根据权利要求1所述的一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于：步骤S15中，乙烯基改性碳纳米管、超纯水、引发剂的质量比为5：100：(0.03-0.05)；
所述引发剂为过氧化新戊酸叔丁基引发剂。
7.根据权利要求1所述的一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于：步骤S2中，所述输送皮带用特氟龙材料由75-90份聚四氟乙烯、5-12份氟乙烯改性纳米碳纤维、0.1-0.3份抗氧化剂组成。
8.根据权利要求1所述的一种输送皮带用特氟龙材料的制备工艺，其特征在于：步骤S2中，所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的制备工艺制备得到的输送皮带用特氟龙材料。
10.一种如权利要求9所述的输送皮带用特氟龙材料的应用，其特征在于：所述输送皮带用特氟龙材料用于输送带本体表面的覆盖胶层。
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| CN105585012A (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-18 | 杭州师范大学 | 一种宽度100-1000nm的石墨烯纳米带的制备方法 |
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