紫外線結合雙氧水制備PTFE超細粉的方法技術

一種紫外線結合雙氧水制備PTFE超細粉的方法，具體為：將干燥的聚四氟乙烯原料置于液氮中急冷；再用粉碎機粉碎成粒徑為100-1000μm；然后放到紫外線輻照箱的平臺上的托盤中，密閉紫外線輻照箱，并開啟噴淋裝置的控制機構向所述托盤中的聚四氟乙烯原料噴淋雙氧水，噴淋的雙氧水與所述托盤中聚四氟乙烯原料的重量比為3%-8%；用紫外線連續輻照8-12小時；輻照完畢，排出廢氣；取出并放入氣流粉碎系統，充分粉碎即可得到粒徑在0.2-5μm的聚四氟乙烯超細粉。采用上述技術方案，本發明專利技術既能高效的生產聚四氟乙烯超細粉，又能夠有效降低成本的生產技術。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聚四氟乙烯超細粉的制備方法，具體而言，涉及紫外線輻照結合雙氧水制備聚四氟乙烯超細粉的方法。
技術介紹
聚四氟乙烯(PTFE)俗稱塑料王，是由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物，有很強的凝聚性，樹脂很容易附在一起，不易分散。PTFE超細粉(微粉)是低分子量的聚四氟乙烯，達到超細程度的PTFE超細粉，分子量低于I萬以下，粒徑在0.5-15 μ m的PTFE微粉系列，不僅保持著聚四氟乙烯原有的所有優良性能，還具有許多獨特的性能:如無自凝聚性、無靜電效應、相溶性好、分子量低、分散性好、自潤滑性高、摩擦系數降低，不結團，容易與油或有機液體相混，與其它固體微粒也可均勻混合明顯等等。PTFE超細粉平均粒徑小于5 μ m，比表面大于10m2/g，摩擦系數0.06 0.07，潤滑性好，能很好地分散在許多材料中。可用作塑料、橡膠、油墨、涂料、潤滑油脂的防黏、減摩、阻燃添加劑，也可作干性潤滑劑制成氣溶膠等。PTFE超細粉可以單獨作固體潤滑劑使用，也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。與塑料或橡膠混合時可用各種典型的粉末加工方法，如共混等，在油和油脂中添加聚四氟乙烯超細粉 ，可降低摩擦系數，只要加百分之幾，就可提高潤滑油的壽命。其有機溶劑分散液還可作脫模劑。制備PTFE超細粉的方法，決定了 PTFE超細粉的結構性能、分子量及其分布。PTFE超細粉的制備方法主要有兩種:1、直接用TFE調節聚合，經一定時間后終止聚合反應，產物再進行適當加工；2、用高分子量PTFE降解，再粉碎。裂解反應制備PTFE超細粉的方法主要有熱裂解和輻照裂解。輻照裂解過程中，PTFE降解受輻照條件的影響，輻照劑量，輻照所采用的能量來源以及氧化條件的不同，對PTFE超細粉的物理性能和化學性能均有較大影響，因此需要對PTFE輻照裂解過程中的設備和工藝條件進行優化并嚴格控制。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供了一種紫外線輻照結合雙氧水來制備聚四氟乙烯超細粉的方法，所述方法既能高效地生產聚四氟乙烯超細粉，又能明顯降低生產成本。本專利技術所提供的紫外線結合雙氧水制備PTFE超細粉的方法，主要包括以下步驟:I)將干燥的聚四氟乙烯原料用耐低溫容器包裝后置于液氮中，急冷后取出；2)將所述急冷處理后的聚四氟乙烯原料用粉碎機進行粉碎，粉碎后粒徑為100-1000 μ m ；3)將所述粉碎后的聚四氟乙烯原料放到紫外線輻照箱的平臺上的托盤中，所述托盤中聚四氟乙烯原料的厚度為200mm-300mm ；4)密閉所述紫外線輻照箱，并開啟噴淋裝置的控制機構向所述托盤中的聚四氟乙烯原料噴淋雙氧水，所述噴淋的雙氧水與所述托盤中聚四氟乙烯原料的重量比為3%-8% ；5)開啟紫外線發生裝置，連續輻照8-12小時；6)輻照完畢后，打開上述紫外線輻照箱的排氣機構，將輻照過程中產生的廢氣排出；7)打開所述紫外線輻照箱，取出上述托盤，并將輻照后的聚四氟乙烯放入氣流粉碎系統，經過充分粉碎，得到粒徑在0.2-5 μ m的聚四氟乙烯超細粉。進一步地，所述紫外線輻照箱的箱體內設有紫外線發生裝置，且紫外線輻照箱的箱體內底部為一平臺，所述紫外線輻照箱一側設有箱門，且在箱體上設置有至少I個排氣機構以及至少I個噴淋裝置，所述噴淋裝置的控制機構位于箱子外側。進一步地，所述紫外線發生裝置包括4個或5個無極燈，所述無極燈為400W，波長為 184.9nm 或 253.7nm。進一步地，所述 排氣機構在輻照過程中為密閉狀態，在輻照結束后為開啟狀態。進一步地，所述噴淋裝置為自動噴霧系統，所述自動噴霧系統設置為根據托盤中聚四氟乙烯原料的重量自動噴淋設定的重量比的雙氧水。進一步地，所述噴淋的雙氧水與所述托盤中聚四氟乙烯原料的重量比為5%。進一步地，所述氣流粉碎系統包含氣流粉碎機，所述氣流粉碎機包含氣流噴嘴、粉碎室，壓縮空氣通過噴嘴高速噴射入粉碎室，在多股高壓氣流的交匯點處，經輻照過的所述聚四氟乙烯原料被反復碰撞、磨擦、剪切而粉碎。進一步地，所述氣流粉碎系統還包含:旋風分離器、除塵器和引風機； 所述氣流粉碎機還包含分級室，在粉碎室粉碎后的聚四氟乙烯在引風機作用下運動至分級室，在分級輪作用下，使聚四氟乙烯顆粒按粒度大小分離，符合粒度要求的細顆粒通過分級輪進入旋風分離器或除塵器進行收集，不符合粒度要求的粗顆粒下降至粉碎室繼續粉碎。進一步地，所述氣流粉碎機的氣流噴嘴為拉瓦爾噴嘴。進一步地，所述氣流粉碎機具有干燥過濾裝置，所述干燥過濾裝置位于噴嘴前。根據本專利技術提供的聚四氟乙烯超細粉的制備方法，在相同的輻照條件下，可增加聚四氟乙烯的降解率或者降低輻照時間也能達到相同的降解率，因此提高了生產效率，保證獲得尺寸符合要求的低分子的聚四氟乙烯超細粉，且制造過程可嚴格進行控制，保證生產質量。具體實施例方式為了使本專利技術目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術提供的紫外線結合雙氧水制備PTFE超細粉的方法，其步驟包含:I)急冷處理:將干燥的聚四氟乙烯原料用耐低溫容器包裝后置于液氮中，急冷后取出；2)初步粉碎:將所述低溫處理后的聚四氟乙烯原料用粉碎機進行粉碎(粉碎前需將原料移出耐低溫容器)，粉碎后粒徑為ΙΟΟ-ΙΟΟΟμπι ;3)將所述粉碎后的聚四氟乙烯原料放到紫外線輻照箱的平臺上的托盤中，所述托盤中聚四氟乙烯原料的厚度為200mm-300mm ；4)噴淋:密閉所述紫外線輻照箱，并開啟噴淋裝置的控制機構向所述托盤中的聚四氟乙烯原料噴淋雙氧水，所述噴淋的雙氧水與所述托盤中聚四氟乙烯原料的重量比為3%-8% ；5)輻照:開啟紫外線發生裝置，連續輻照8-12小時；6)排氣:在輻照完畢后，打開上述紫外線輻照箱的排氣機構，將輻照過程中產生的廢氣排出；7)氣流粉碎:打開所述紫外線輻照箱，取出上述托盤，并將輻照后的聚四氟乙烯放入氣流粉碎系統，經過充分粉碎即可得到粒徑在0.2-5 μ m的聚四氟乙烯超細粉。其中，所述紫外線輻照箱優選為外形尺寸約為2000X 10000X IOOOmm的箱子，紫外線發生裝置安裝在箱體內頂部，箱體內底部為一平臺，紫外線輻照箱側面設置有門(可打開放置和取出物料)，在箱體頂部具有至少I個排氣機構以及至少I個噴淋裝置，所述噴淋裝置的控制機構位于箱子外側。其中，所述紫外線發生裝置優選包括4-5個400W，波長設定為184.9nm或253.7nm的無極燈·，所述排氣機構進一步優選為，可以在輻照過程中是密閉狀態，在輻照結束后為開啟狀態，所述噴淋裝置優選為自動噴霧系統，所述自動噴霧系統設置為根據托盤中聚四氟乙烯原料的重量自動噴淋設定的重量比的雙氧水，進一步優選為所述噴淋的雙氧水與所述托盤中聚四氟乙烯原料的重量比為5%。其中，所述氣流粉碎系統包含氣流粉碎機，所述氣流粉碎機包含氣流噴嘴、粉碎室，壓縮空氣通過噴嘴高速噴射入粉碎室，在多股高壓氣流的交匯點處，經輻照過的所述聚四氟乙烯原料被反復碰撞、磨擦、剪切而粉碎。所述氣流粉碎系統還可以包括旋風分離器、除塵器和引風機。所述氣流粉碎機優選為具有氣流噴嘴、粉碎室(粉碎室)、分級室。壓縮空氣通過噴嘴高速噴射入粉碎室，形成多股交叉的高壓氣流，在多股高壓氣流的交匯點處，經輻照過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紫外線結合雙氧水制備PTFE超細粉的方法，其特征在于，包含以下步驟：1）將干燥的聚四氟乙烯原料用耐低溫容器包裝后置于液氮中，急冷后取出；2）將所述急冷處理后的聚四氟乙烯原料用粉碎機進行粉碎，粉碎后粒徑為100?1000μm；3）將所述粉碎后的聚四氟乙烯原料放到紫外線輻照箱的平臺上的托盤中，所述托盤中聚四氟乙烯原料的厚度為200mm?300mm；4）密閉所述紫外線輻照箱，并開啟噴淋裝置的控制機構向所述托盤中的聚四氟乙烯原料噴淋雙氧水，所述噴淋的雙氧水與所述托盤中聚四氟乙烯原料的重量比為3%?8%；5）開啟紫外線發生裝置，連續輻照8?12小時；6）輻照完畢后，打開上述紫外線輻照箱的排氣機構，將輻照過程中產生的廢氣排出；7）打開所述紫外線輻照箱，取出上述托盤，并將輻照后的聚四氟乙烯放入氣流粉碎系統，經過充分粉碎，得到粒徑在0.2?5μm的聚四氟乙烯超細粉。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧建忠，吳明紅，蔡建球，
申請(專利權)人：太倉金凱特種線纜有限公司，
類型：發明
國別省市：