[发明专利]一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法

说明书

本发明属于管道技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法，该聚四氟乙烯复合钢管以膨化聚四氟乙烯为内衬膜，以甲基硅树脂为粘附层，并提供了制备方法。本发明解决了现有聚四氟乙烯复合管机械性能差的问题，利用膨化聚四氟乙烯的微孔特性，不仅满足聚四氟乙烯的防腐防护要求，而且能够形成气泡渗透的气压减震，减少气泡带来的受力不均问题，提高聚四氟乙烯在液体传输中使用寿命。

技术领域

本发明属于管道技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法。

背景技术

随着钢管的使用广泛度不断提升，钢管自身性能的要求也不断提升，其中，为了提高钢管的耐腐蚀特性，配合腐蚀液体的传输要求，聚四氟乙烯衬镀钢管应运而生。目前市面上的聚四氟乙烯复合钢管种类繁多，性能参差不齐，以模压钢衬聚四氟乙烯直管为主。聚四氟乙烯自身的优良不粘性，促使该工艺制备的复合钢管中，钢管与聚四氟乙烯内衬层间存在分析，该缝隙造成其受压均匀，且极易脱落，其次，聚四氟乙烯自身的机械性能不强，在运输带气泡的液体时，作为内衬层的聚四氟乙烯收到不均匀的冲击压力，从而造成局部受力不均匀的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法，解决了现有聚四氟乙烯复合管机械性能差的问题，利用膨化聚四氟乙烯的微孔特性，不仅满足聚四氟乙烯的防腐防护要求，而且能够形成气泡渗透的气压减震，减少气泡带来的受力不均问题，提高聚四氟乙烯在液体传输中使用寿命。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种聚四氟乙烯复合钢管的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将聚四氟乙烯粉末加入至乙醇中搅拌均匀，然后放入球磨釜中湿法球磨处理1-3h，恒温烘干得到聚四氟乙烯细粉；所述聚四氟乙烯粉末与乙醇的质量比为5:1-3，搅拌速度为1000-2000r/min，所述湿法球磨的压力为0.3-0.6MPa，温度为30-50℃；所述恒温烘干的温度为80-90℃；该步骤通过乙醇作为液体，解决了聚四氟乙烯的水解问题，保证聚四氟乙烯在湿法球磨中保持稳定性，属于物理性破坏，其次，该步骤通过恒温烘干的方式去除液体，形成洁净且粒径分布均匀的聚四氟乙烯细粉料；

步骤2，将氯化钠加入至无水乙醇中搅拌均匀形成胶料，然后与聚四氟乙烯细粉料超声分散均匀，得到混合浆料，所述氯化钠在无水乙醇的浓度为40-80g/L，搅拌的温度为10-30℃；所述聚四氟乙烯细粉料与氯化钠的质量比为10-13:0.2，所述超声分散的超声频率为50-80kHz，温度为30-60℃；超声分散能够将氯化钠形成的细粉颗粒与聚四氟乙烯细粉料均匀分散；

步骤3，将混合浆料放置在延压机内挤压烘干处理20-50min，然后拉伸处理，水冷浸泡冷却后得到预制聚四氟乙烯薄膜，所述挤压烘干处理的温度为80-90℃，压力为0.5-0.7MPa，所述拉伸处理依次包括纵向拉伸、双向拉伸和横向拉伸，所述横向拉伸的拉伸倍数为2-4倍，温度为230-250℃，所述双向拉伸的拉伸倍数为2-4倍，温度为200-220℃，所述横向拉伸的温度为160-180℃，拉伸倍数为1.3-2倍；该步骤通过挤压与温度的配合，能够将混合浆料的溶剂完全去除，形成混合型颗粒，同时挤压处理将蒸汽去除后的空隙致密化；为后续的拉伸处理提供条件；

步骤4，将预制聚四氟乙烯薄膜烧结处理，保温获得膨化聚四氟乙烯薄膜，经辐射处理得到表面活化的聚四氟乙烯薄膜；所述烧结温度为300-310℃，时间为20-30s，所述保温处理的温度为230-250℃，时间为5-10min；

步骤5，将钢管依次通过乙醇、蒸馏水洗涤干净，然后将稀盐酸喷雾至管道内形成液膜，并静置20-30s，取出后烘干得到活化钢管，所述稀盐酸的pH为6-6.5，喷雾量是1-4mL/cm²；钢管通过乙醇和蒸馏水洗涤之后形成表面的洁净效果，并利用稀盐酸内的氯化氢将钢管表面略微腐蚀，提升管道内壁的凹凸程度，为后续的粘附提高比表面；