[发明专利]提高膨体聚四氟乙烯薄膜均匀度的双向拉伸装置及方法

说明书

本申请涉及膨体聚四氟乙烯薄膜制备技术领域，公开了一种提高膨体聚四氟乙烯薄膜均匀度的双向拉伸装置及方法，所述装置包括拉伸组件、电磁加热设备和拉伸加热组件；拉伸组件包括两个对称设置的环形轨道，环形轨道上环绕设置有多个链夹；环形轨道之间留出有拉伸空间，拉伸空间分为热平衡区、横向拉伸区、纵向拉伸区和定型区；电磁加热设备位于拉伸空间入口前端的预热区；拉伸加热组件包括位于热平衡区的第一加热矩阵、位于横向拉伸区的第二加热矩阵、位于纵向拉伸区的第三加热矩阵和位于定型区的烧结定型设备；其中，聚四氟乙烯膜片中均匀填充有铁粉、石墨微粉或石墨烯纳米片作为填料。本申请有效提高了拉伸后的膨体聚四氟乙烯薄膜的厚度均匀性。

技术领域

本申请涉及膨体聚四氟乙烯薄膜制备技术领域，具体是指提高膨体聚四氟乙烯薄膜均匀度的双向拉伸装置及方法。

背景技术

现有航空航天工业领域，航空航天设备通常有着众多的口盖与大面积的复合材料面板，以便系统设备的使用与日常检查维护等。这类结构在连接时需要使用特定的密封剂或密封垫片，通常是各类橡胶、聚碳酸酯、硫化胶等，这些密封材料自身性能存在着诸多不足，比如重量大、适温区间狭窄、易老化、耐油性差、阻燃性差、机械性能差、安装不方便、寿命短，维护要求高等，在竞争越来越激烈的民用飞机领域逐渐无法满足设计要求。因此，在现下的民用飞机设计中，需要一种通用性好，使用方便、性能优良的密封材料满足航空航天应用领域下苛刻的重量与维护性要求。而聚四氟乙烯便是一类应用范围很广并具有良好耐化学特性的高分子材料，其具有宽阔的温度适应区间（-240℃至+260℃）、良好的抗老化性和优异的耐腐蚀性，可以抵抗几乎所有已知的航空润滑油，液压油，燃油，各类胶黏剂等化学品的腐蚀。通过聚四氟乙烯密封材料替代传统橡胶和聚酯薄膜密封件，可以有效达到减重增效的目的，提高了航空航天工业的市场竞争力。

采用聚四氟乙烯得到的密封材料一般是通拉伸的方法对聚四氟乙烯树脂进行膨体改性形成的膨体聚四氟乙烯，其是一种含有大量微孔、高韧性的低密度材料。膨体聚四氟乙烯保留了聚四氟乙烯的基本特性，同时赋予了聚四氟乙烯高度的柔韧性、可压缩性、耐蠕变性、自润滑性、低摩擦系数和很高的抗张强度，并改变了普通聚四氟乙烯密封材料存在的密度大、硬度高、可弯曲性差、密封所需压力大、恢复性差、热膨胀系数大、蠕变后易失效等缺点，因而使其成为了一种优良的密封材料。现有膨体聚四氟乙烯薄膜的制备方式常采用挤出拉伸法，其基本制备过程包括混合、预成型、推压、压延、脱油、双向拉伸、烧结定型、冷却收卷等步骤。

其中，在膨体聚四氟乙烯薄膜的拉伸过程中，需要在拉伸的同时对聚四氟乙烯膜片进行加热，以便对其进行拉伸。现有加热设备通常采用热风烘箱、电阻式加热器、卤素灯、红外加热设备等，并将加热设备安装在膨体聚四氟乙烯拉伸设备上以对聚四氟乙烯膜片进行加热。但是由于现有加热设备其热传导过程基本都是从聚四氟乙烯膜片外部向其内部进行，再加上聚四氟乙烯导热性差的特点，聚四氟乙烯膜片加热后的温度往往不均匀，会有内外温度差存在。在后续拉伸过程中，聚四氟乙烯膜片加热温度的不均匀还会导致聚四氟乙烯膜片不能被均匀拉伸，出现制备的膨体聚四氟乙烯薄膜厚度均匀性较差的问题。

发明内容

基于以上技术问题，本申请提供了提高膨体聚四氟乙烯薄膜均匀度的双向拉伸装置及方法，解决了现有膨体聚四氟乙烯薄膜在拉伸制备过程中，由于聚四氟乙烯膜片加热温度不均匀，导致拉伸后的膨体聚四氟乙烯薄膜存在薄膜厚度均匀性较差的问题。

为解决以上技术问题，本申请采用的技术方案如下：