[发明专利]一种高光洁度聚四氟乙烯管的制备方法

说明书

本发明属于聚四氟乙烯材料的技术领域，具体的涉及一种高光洁度聚四氟乙烯管的制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)原料聚四氟乙烯分散树脂过筛；(2)混料；(3)熟化；(4)预成型；(5)挤出；(6)烘干烧结；最后将步骤(6)烘干烧结后制得的聚四氟乙烯挤出管进行PFA乳液浸渍。采用该制备方法制得的聚四氟乙烯管光洁度相对于现有聚四氟乙烯管得到完全彻底地改善。所述制备方法工艺简单，易操作，工艺连续性好，适用于大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于聚四氟乙烯材料的技术领域，具体的涉及一种高光洁度聚四氟乙烯管的制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯树脂由于其高分子量，导致熔融粘度很高，因此无法如常规塑料熔融加工时在熔融状态下具有良好的流动性，一般只要在加工时控制模具表面高光洁度，其加工制品的表面便具有高光洁度。然而因聚四氟乙烯管制备工艺的特殊性，存在以下两个因素影响聚四氟乙烯挤出管的表面光洁度：(1)在生管坯挤出过程中需要经过口模与之产生剪切力而发生纤维化，但剪切力的作用会在生管坯上形成纵向痕迹；(2)在生管坯烧结过程中因收缩而产生微观的沟痕或凸起。

现有改善聚四氟乙烯管表面光洁度的技术手段基本从管材配料或挤出工艺两方面，常规方式一般在管材配料中调整加入助挤剂的种类及用量或改进用于挤出聚四氟乙烯管的相关挤出模具部件，然而上述改进方式对于聚四氟乙烯管表面光洁度的提高依然有限，且所得管材生坯在后续烧结过程中仍会发生收缩，所发生的尺寸变化对最终聚四氟乙烯管表面光洁度产生不可消除的不良影响。管材在烧结过程中随着温度升高由结晶态转化为无定形态，在降温过程中分子链又会重新排列形成结晶态，在重新结晶的过程中收缩会产生微观的沟痕或凸起。

目前聚四氟乙烯管的低光洁度严重限制了其应用领域。例如半导体作为一种电子材料，在现如今社会发展中发挥着重要的作用，工业、农业、商业、交通、航空、信息、通讯等多领域均离不开半导体技术。半导体技术推动半导体领域逐渐发展，尤其随着5G信息技术、光电应用等的快速发展，第三代半导体产业也随之蓬勃发展。

由于半导体材料的特殊性，其在制造过程中对制造工艺有着极高的要求，聚四氟乙烯材料能够在一定程度上满足此类需求。半导体材料极为关键的是抗污染性，但是因目前聚四氟乙烯材料本身加工工艺的限制，使得加工而成的聚四氟乙烯管表面光洁度达不到要求，若将现有聚四氟乙烯管用于半导体材料领域，则易造成半导体材料在制备、使用或清洗过程中发生化学试剂的残留，不易清洗。可见低光洁度问题限制了聚四氟乙烯管在半导体领域中的应用。

因此为了扩大聚四氟乙烯管的应用范围，亟需有效彻底地解决聚四氟乙烯管的光洁度问题。

发明内容

本发明的目的在于针对目前聚四氟乙烯管光洁度低而限制其应用的问题而提供一种高光洁度聚四氟乙烯管的制备方法，采用该制备方法制得的聚四氟乙烯管光洁度相对于现有聚四氟乙烯管得到完全彻底地改善，同时拉伸强度等其他性能指标也得到改善。所述制备方法工艺简单，易操作，工艺连续性好，适用于大规模工业化生产。

本发明的技术方案为：一种高光洁度聚四氟乙烯管的制备方法，包括以下步骤：(1)原料聚四氟乙烯分散树脂过筛；(2)混料；(3)熟化；(4)预成型；(5)挤出；(6)烘干烧结；将步骤(6)烘干烧结后制得的聚四氟乙烯挤出管进行PFA乳液浸渍，其中PFA乳液的浓度为40～60wt％,PFA粒径为100～300nm，PFA熔融指数为1.0～30.0g/10min，控制浸渍速度为0.5～5m/min；待浸渍完成，将浸渍后的聚四氟乙烯挤出管穿过加热炉进行热处理后收卷，得到高光洁度聚四氟乙烯管；所述步骤(1)中所选用的聚四氟乙烯分散树脂SSG为2.165～2.186，压缩比为1600:1，该压缩比下的挤出压力为40～60MPa。

所述步骤(1)原料聚四氟乙烯分散树脂过筛采用8～10目筛网。

所述步骤(1)原料聚四氟乙烯分散树脂选用改性共聚聚四氟乙烯分散树脂；所述步骤(2)混料在过筛的聚四氟乙烯分散树脂加入树脂重量18％～24％的助剂进行混合；