[发明专利]一种聚四氟乙烯制品表面处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟树脂表面处理剂及其制备方法，特别涉及一种用于聚四氟乙烯制品表面处理的表面处理剂及其制备方法。

背景技术

氟树脂特别是聚四氟乙烯（PTFE）是一种性能优良的高分子材料，具有良好的化学稳定性、电绝缘性、低的摩擦系数、耐化学腐蚀和较高的机械强度，被广泛应用于化工、机械、航空等领域，但是聚四氟乙烯材料润湿性能差，制品的表面能低，不利于粘接、印染、涂装等，对生物相容性也差，从而限制了其应用的范围。因此必须对其表面进行处理。

目前，PTFE表面处理的方法有氨钠法、联苯钠法、萘钠浸蚀法、钛酸丁酯—过氧辛酸涂敷法、熔融法、在氢或干燥氨气中电晕放电处理法、PTFE表面金属溅射法、辐射接枝法、等离子法等，其中尤以萘钠浸蚀法最简便实用。采用氟树脂表面处理剂钠萘处理液处理聚四氟乙烯制品，处理液能破坏C-F键，脱去PTFE表面上的部分氟原子，这样就在表面留下了碳化层和某些极性基团，改善了聚四氟乙烯制品的表面活性、降低接触角、提高表面能，从而显著提高可粘接性和浸润性。萘钠处理液是处理工序中的主要物料，配制时反应温度、反应时间、溶剂的选择及投料比等都会对萘钠处理液的质量产生影响，从而严重影响聚四氟乙烯制品的表面处理质量。

萘钠处理液配制及处理工艺报道较多。

如陶贤平在《聚四氟乙烯局部处理液的研制》（《南通职业大学学报》，2001年12月第15卷第4期）中对配制萘钠处理液时的温度、反应时间、萘钠比、溶剂选择及处理时PTFE的温度等因素进行了研究。

又如中国专利200710067500.7等公开了萘钠处理液配制、处理装置及工艺以及萘钠处理液的再生方法。

再如中国专利200710068976.2公开了萘钠处理液配制及处理工艺。配制萘钠处理液时反应温度一般控制在0～30℃，反应时间为使金属钠完全溶解，溶剂通常选择四氢呋喃。处理PTFE制品的流程一般为先将PTFE制品用丙酮擦洗、晾干，再用萘钠处理液浸渍或涂敷，然后用丙酮溶剂洗涤，再水洗，晾干。因萘钠液活性高，易被水解、氧化，所以在萘钠液制备、使用过程中，通常通入氮气保护。

以上现有技术的不足之处是：萘钠处理液所用溶剂易挥发、毒性大、污染重，配制现场操作环境差，越来越受到环保要求提高的制约；处理液腐蚀能力弱，处理后的制品质量较差，存在花斑、腐蚀深浅不一等不良现象，限制了产品的应用效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种安全环保、处理后的制品质量好的聚四氟乙烯制品表面处理剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种聚四氟乙烯制品表面处理剂，按重量份数由以下组分组成：

萘         50～280份

金属钠     10～50份

溶剂       600～800份，

所述溶剂为1，4-二氧六环、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙二醇丁甲醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇单异丁醚中的一种。

本发明还提供上述聚四氟乙烯制品表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）按配比将600～800份溶剂和50～280份萘混合，搅拌至萘全部溶解，得到含有萘的溶液；

（2）在氮气保护下，向步骤（1）制得的溶液中加入10～50份金属钠进行反应，反应温度为30～120℃，反应时间为3～15小时，反应结束后冷却即得到聚四氟乙烯制品表面处理剂。

进一步的：

步骤（2)所述的反应温度优选为50～80℃，反应时间优选为5～10小时。

本发明的溶剂可采用挥发性低、低毒、易回收的溶剂，优选1、4-二氧六环、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、乙二醇丁甲醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇单异丁醚中的一种。

溶剂的重量份数对处理液的处理效果有影响，溶剂的重量份数太大，会造成处理液的处理能力降低；溶剂的重量份数太小，影响处理液的处理效果。因此本发明中溶剂的重量份数为600～800份。

金属钠的重量份数对处理液的处理能力有影响，金属钠的重量份数太大，会造成处理速度过快，导致处理颜色深浅不可控；金属钠的重量份数太小，则处理能力太小，达不到处理效果。因此本发明中金属钠的重量份数为10～50份。