[发明专利]电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种利用电子束辐照结合臭氧和双氧水制备PTEE超细粉的方法。 

背景技术

聚四氟乙烯（PTFE）超细粉是低分子量的细粉，又叫“PTFE蜡”，聚四氟乙烯超细粉平均粒径小于5μm，比表面积大于10m²/g，摩擦系数约为0.06～0.07，其润滑性好，能很好地分散在许多材料中。 

PTFE产品纯度100%，分子量低于1万以下，粒径在0.5μm的PTFE微粉系列，不仅保持着聚四氟乙烯的原有优良性能，还具有许多独特的性能，如无自凝聚性、无静电效应、相溶性好、分子量低、分散性好。自润滑性高、摩擦系数降低明显等等。 

聚四氟乙烯超细粉可以单独作固体润滑剂使用，也可以作为塑料、橡胶、涂料、油墨、润滑油、润滑脂等的添加剂。其与塑料或橡胶混合时可用各种典型的粉末加工方法，如共混等，加入量为5～20%，在油和油脂中添加聚四氟乙烯微粉，可降低摩擦系数，只要加百分之几，就可提高润滑油的寿命。其有机溶剂分散液还可作脱模剂。 

PTFE超细粉的制备技术主要有调聚法。热裂解法和辐射裂解法，但这些方法都有一定的缺陷，如调聚法制备的颗粒不均匀，易凝聚，以及由于有机溶剂用量大而造成污染；热裂解法则工艺复杂，投资高，在生产过程中会产生大量的有毒物质；目前比较成熟的是辐射裂解法。 

聚四氟乙烯（PTFE）的耐辐射性能较差，受高能辐射后引起降解，所以一般利用电子束、Co-60γ射线辐照聚四氟乙烯原料，然后通过气流粉碎器将辐照过的聚四氟乙烯原料粉碎成粒径较小的聚四氟乙烯超细粉。 

但是，利用电子束、Co-60γ射线辐射设备辐照的生产成本很高，而高标准的安全防护需要，进一步增加了生产成本。因此，市场迫切的需要一种既能高效的生产聚四氟乙烯超细粉，又能够有效降低成本的生产技术。 

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法。本发明利用电子束辐照并加臭氧和双氧水来制备聚四氟乙烯超细粉，其制备方法简单，并且可以减少辐照时间和辐照剂量从而降低了成本。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种电子束结合臭氧和双氧水制备PTFE超细粉的方法，包括如下步骤： 

1）将干燥后的聚四氟乙烯原料用耐低温容器包装后置于液氮中，急冷后取出； 

2）将所述急冷处理后的聚四氟乙烯原料用粉碎机进行粉碎，粉碎后粒径为100-1000μm； 

3）将所述粉碎后的聚四氟乙烯原料密封的放到电子加速器的循环小车上； 

4）密闭所述电子加速器，并开启进气机构，向所述循环小车上放置的聚四氟乙烯的密封腔内通入臭氧，所通入的臭氧与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为0.1%-0.5%； 

5）开启喷淋装置，所述喷淋装置向所述循环小车上的聚四氟乙烯原料喷淋双氧水，所述喷淋的双氧水与所述循环小车上的聚四氟乙烯原料的重量比为3%-8%； 

6）开启电子加速器，电子加速器产生高能电子束对聚四氟乙烯原料进行辐照，辐照剂量为300-500KGy； 

7）将辐照后的聚四氟乙烯放入气流粉碎系统，经过充分的粉碎和分级，得到粒径在5μm以下的聚四氟乙烯超细粉。 

进一步地，所述电子加速器包括高频振荡器，与高频振荡器配合设置的辐照窗，位于辐照窗下方的密封腔，安置密封腔的循环小车，位位于密封腔内的喷淋装置和与密封装置连通的至少1个进气机构。 

进一步地，所述电子加速器的能量为2Mev，束流为10MA，扫描均匀性为98%以上，扫描宽度为1000mm。 

进一步地，所述通入的臭氧与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为0.3%。 

进一步地，所述喷淋的双氧水与所述循环小车上的聚四氟乙烯原料的重量比为5%。 

进一步地，所述气流粉碎系统包含气流粉碎机，所述气流粉碎机包含气流喷嘴、粉碎室，压缩空气通过喷嘴高速喷射入粉碎室，在多股高压气流的交汇点处，经辐照过的所述聚四氟乙烯原料被反复碰撞、磨擦、剪切而粉碎。 

进一步地，所述气流粉碎系统还包含： 

旋风分离器、除尘器和引风机； 

所述气流粉碎机还包含分级室，在粉碎室粉碎后的聚四氟乙烯在引风机作用下运动至分级室，在分级轮作用下，使聚四氟乙烯颗粒按粒度大小分离，符合粒度要求的细颗粒通过分级轮进入旋风分离器或除尘器进行收集，不符合粒度要求的粗颗粒下降至粉碎室继续粉碎。