[发明专利]紫外线结合双氧水和四氯化碳制备PTFE超细粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯超细粉的制备方法，具体而言，涉及紫外线辐照结合双氧水和四氯化碳制备PTFE超细粉的方法。

背景技术

聚四氟乙烯（PTFE）俗称塑料王，是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物，有很强的凝聚性，树脂很容易附在一起，不易分散。PTFE超细粉（微粉）是低分子量的聚四氟乙烯，达到超细程度的PTFE超细粉，分子量低于1万以下，粒径在0.5-15μm的PTFE微粉系列，不仅保持着聚四氟乙烯原有的所有优良性能，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，不结团，容易与油或有机液体相混，与其它固体微粒也可均匀混合明显等等。PTFE超细粉平均粒径小于5μm，比表面大于10m²/g，摩擦系数0.06～0.07，润滑性好，能很好地分散在许多材料中。可用作塑料、橡胶、油墨、涂料、润滑油脂的防黏、减摩、阻燃添加剂，也可作干性润滑剂制成气溶胶等。PTFE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。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，在油和油脂中添加聚四氟乙烯超细粉，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。

制备PTFE超细粉的方法，决定了PTFE超细粉的结构性能、分子量及其分布。PTFE超细粉的制备方法主要有两种：1、直接用TFE调节聚合，经一定时间后终止聚合反应，产物再进行适当加工；2、用高分子量PTFE降解，再粉碎。裂解反应制备PTFE超细粉的方法主要有热裂解和辐照裂解。辐照裂解过程中，PTFE降解受辐照条件的影响，辐照剂量，辐照所采用的能量来源以及氧化条件的不同，对PTFE超细粉的物理性能和化学性能均有较大影响，因此需要对PTFE辐照裂解过程中的设备和工艺条件进行优化并严格控制。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种紫外线辐照结合双氧水和四氯化碳制备PTFE超细粉的方法，所述方法既能高效地生产聚四氟乙烯超细粉，又能明显降低生产成本。

本发明所提供的紫外线结合双氧水和四氯化碳制备PTFE超细粉的方法，主要包括以下步骤：

1）将干燥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放到紫外线辐照箱的平台上的托盘中，所述托盘中聚四氟乙烯原料的厚度为200mm-300mm；

4）密闭所述紫外线辐照箱，并开启喷淋装置的控制机构向所述托盘中的聚四氟乙烯原料喷淋双氧水，所述喷淋的双氧水与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为3%-8%；

5）开启喷淋装置的控制机构向所述托盘中的聚四氟乙烯原料喷淋CCL₄，所述喷淋的CCL₄与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比为3%-8%；

6）开启紫外线发生装置，连续辐照8-12小时；

7）辐照完毕后，打开上述紫外线辐照箱的排气机构，将辐照过程中产生的废气排出；

8）打开所述紫外线辐照箱，取出上述托盘，并将辐照后的聚四氟乙烯放入气流粉碎系统，经过充分粉碎，得到粒径在0.2-5μm的聚四氟乙烯超细粉。

进一步地，所述紫外线辐照箱的箱体内设有紫外线发生装置，且紫外线辐照箱的箱体内底部为一平台，所述紫外线辐照箱一侧设有箱门，且在箱体上设置有至少1个排气机构以及至少2个喷淋装置，所述喷淋装置的控制机构位于箱子外侧。

进一步地，所述紫外线发生装置包括4个或5个无极灯，所述无极灯为400W，波长为184.9nm或253.7nm。

进一步地，所述排气机构在辐照过程中为密闭状态，在辐照结束后为开启状态。

进一步地，所述喷淋装置为自动喷雾系统，所述自动喷雾系统设置为根据托盘中聚四氟乙烯原料的重量自动喷淋设定的重量比的双氧水和CCL₄。

进一步地，所述喷淋的双氧水和CCL₄与所述托盘中聚四氟乙烯原料的重量比均为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；