[发明专利]改性聚四氟乙烯管、其制备方法及用途

说明书

本发明属于管道技术领域，具体涉及一种改性聚四氟乙烯管，包含聚四氟乙烯和填料；其中，填料重量占管重量的1％‑80％，管壁平均厚度小于2毫米，管的耐压强度大于1MPa。本发明还涉及一种制备改性聚四氟乙烯管的方法。本发明改性聚四氟乙烯管的填料含量高、管壁薄、耐压强度高、管径细、外观质量好、耐磨性高、导热性好，适合作为换热系统的管道使用。

技术领域

本发明属于管道技术领域，具体涉及一种改性聚四氟乙烯管，还涉及改性聚四氟乙烯管的制备方法及用途。

背景技术

锅炉尾部的烟气余热回收设备主要为省煤器，其通过低加系统的凝结水或供热系统的热网水回收烟气余热。由于国内燃煤的含硫量高，金属材质的换热系统在运行时常常出现低温酸腐蚀问题。比如，近年来受关注的MGGH换热系统具有调节烟温、优化和提高除尘效率及脱硫效率的优异性能，但MGGH换热系统的工作区域通常位于锅炉尾部的烟气出口及脱硫系统出口，烟温低，含水量大，因此，MGGH换热系统易发生低温酸腐蚀问题，这不仅影响了MGGH换热系统的使用效果及寿命，也影响了锅炉尾部烟气污染物控制系统的正常运行。为了解决这一问题，研究人员想到将耐腐蚀、耐高温、重量轻的聚四氟乙烯材料用于换热系统，但聚四氟乙烯材料的成本高、导热耐磨性差、复杂工况下耐用性低，应用于换热系统受到较多限制，因此，需要改性聚四氟乙烯材料，目前的改性方法主要为向聚四氟乙烯材料中添加耐酸耐碱填料。

利用聚四氟乙烯材料制作管道的传统工艺包括柱塞挤出工艺和糊膏推压工艺。其中，柱塞挤出工艺是指将聚四氟乙烯悬浮料加入柱塞机料斗内，柱塞机筒体加热至一定温度，熔化悬浮料，然后通过推杆将熔化的悬浮料推至模口，经过模具成型为管坯，自然冷却，得到管道。糊膏推压工艺是指将过筛后的分散聚四氟乙烯原料倒入混料机中，再加入助推剂混合均匀，得到糊膏状混合料；将糊膏状混合料预压成与推压机料筒尺寸相适应的坯体；将坯体放入推压机料筒内，推压挤出管坯，经烧结得到管道。

研究人发现，利用填料改性的聚四氟乙烯通过柱塞挤出工艺制作管道时，管壁厚度通常大于2mm，管径通常大于20mm，管长度小于8米，然而，这种管壁过厚、管径过大、长度较短的管道不适于在换热系统中使用。研究人员还发现，利用填料改性的聚四氟乙烯通过糊膏推压工艺制作管道时，即使只添加少量填料，管壁也易出现孔洞、裂纹等缺陷，制作过程中管道容易折断，无法制造出质量合格的管道，当增加填料用量时，问题更加严重。

目前亟需一种质量合格、适用于换热系统的改性聚四氟乙烯管。

发明内容

本发明提供了一种改性聚四氟乙烯管，其填料含量高、管壁薄、耐压强度高、外观质量好、管外径细、导热性好、耐磨性高，适合作为换热系统的管道。本发明还提供了改性聚四氟乙烯管的制备方法。

本发明第一方面涉及一种改性聚四氟乙烯管，包含聚四氟乙烯和填料；其中，填料重量占管重量的1％-80％，管壁平均厚度小于2毫米，管的耐(内)压强度大于1MPa。

本发明第一方面的某些实施方式中，管壁平均厚度为0.3-1.8毫米，优选为0.5-1.7毫米，例如0.5毫米、0.6毫米、0.8毫米、1毫米、1.1毫米、1.2毫米、1.3毫米、1.5毫米、1.6毫米、1.7毫米。

本发明第一方面的某些实施方式中，管的耐(内)压强度为1-10MPa，优选为1-4MPa，例如1.1MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、2.1MPa、2.3MPa、2.4MPa、2.5MPa、2.6MPa、2.8MPa、2.9MPa、3MPa、3.3MPa、3.2MPa、3.5MPa、3.8MPa、4.2MPa、4.5MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa。