[发明专利]一种使用玄武岩短切纤维改性聚四氟乙烯的方法

说明书

本发明公开了一种使用玄武岩短切纤维改性聚四氟乙烯的方法，涉及聚四氟乙烯改性技术领域，解决现有技术中存在的聚四氟乙烯板材的拉伸强度和抗压强度均很低的问题，具体方法为：将玄武岩短切纤维与聚四氟乙烯按质量比为3:7的比例放入到搅拌机中搅拌，混合均匀，得到共混物料；然后将共混物料放入模压模具内模压成型，先预压成型，再进行保压处理；最后将成型之后的材料放入到烧结炉内进行退火处理，烧结后取出材料冷却至室温即可得到改性后的聚四氟乙烯；通过使用玄武岩短切纤维对聚四氟乙烯进行共混改性之后，改性聚四氟乙烯板材拉伸强度50‑55Mpa，抗压强度60‑70Mpa，比现有的聚四氟乙烯板材的强度性能提升了200％。

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯改性技术领域，更具体的是涉及使用玄武岩短切纤维改性聚四氟乙烯技术领域。

背景技术

聚四氟乙烯，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成，玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。

聚四氟乙烯模压板是由聚四氟乙烯树脂在常温下用模压法制备成型，再经过烧结、冷却而制成，采用上述方法制备的聚四氟乙烯板材的拉伸强度在 19-35Mpa之间，抗压强度在19Mpa左右，但是在实际使用过程中，对板材的拉伸强度和抗压强度的要求很高，目前的聚四氟乙烯板材由于强度的缺陷，使其应用领域受到了限制。

目前也存在一些对聚四氟乙烯进行改性的方案，比如申请号为CN201910131763.2的一种改性聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其改性方法为：将聚四氟乙烯、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的云母、二硫化钼、石墨和聚醚醚酮混合后进行压制，得到压制料；将所得压制料进行烧结，得到改性聚四氟乙烯复合材料。虽然改性之后的拉伸强度确实得到了增强，但是也存在使用的改性原料种类较多，对聚四氟乙烯的改性成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的聚四氟乙烯板材的拉伸强度和抗压强度均很低的问题，为了解决上述技术问题，本发明提供一种使用玄武岩短切纤维改性聚四氟乙烯的方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种使用玄武岩短切纤维改性聚四氟乙烯的方法，包括以下步骤：

步骤1：将玄武岩短切纤维与聚四氟乙烯按质量比为3:7的比例放入到搅拌机中搅拌，混合均匀，得到共混物料；

步骤2：将共混物料放入模压模具内模压成型，先预压成型，再进行保压处理；

步骤3：将成型之后的材料放入到烧结炉内进行退火处理，烧结后取出材料冷却至室温即可得到改性后的聚四氟乙烯。

进一步的，步骤1中的玄武岩短切纤维在与聚四氟乙烯混合之前使用处理剂进行预处理，所述处理剂为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

通过使用γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷对玄武岩短切纤维进行预处理，在调湿期后，把强度性能保持在最大程度，即可进一步增强改性之后的聚四氟乙烯的强度。

进一步的，步骤1中的玄武岩短切纤维的纤维单丝的直径为7μm，线密度为300g。

进一步的，步骤1中玄武岩短切纤维与聚四氟乙烯共混时的搅拌转速为 1200r/min，搅拌时间为5min。