專利名稱：氟塑料套管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種氟塑料套管的制造方法。
背景技術(shù)：
氟塑料，具有優(yōu)異的材料特性，如耐高、低溫，耐腐蝕，電絕緣性好，非粘合性等等，最早被應(yīng)用于航空、航天等高科技的軍事領(lǐng)域。隨著其用途的越來(lái)越廣泛，在汽車的各個(gè)部分也大量使用。由于氟塑料具有優(yōu)越耐特殊環(huán)境工況性能和低摩擦性、自潤(rùn)滑性能，目前一種聚四氟乙烯(PTFE)套管已經(jīng)用于汽車換檔系統(tǒng)的拉索內(nèi)襯管，使換檔更加靈活舒適，逐漸取代了傳統(tǒng)的高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(Ρ0Μ)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)等材料的內(nèi)襯管。但由于聚四氟乙烯(PTFE)本身存在有應(yīng)力的作用下，其會(huì)產(chǎn)生分子鏈段自蠕變的致命弱點(diǎn)，即耐磨損性能低，在使用中與拉索不斷摩擦，使氟塑料套管內(nèi)表面磨擦損傷并脫層，汽車運(yùn)行一定時(shí)間后，降低了其換檔靈活舒適的功能，降低了使用壽命。現(xiàn)有的技術(shù)手段是填充無(wú)機(jī)材料粉體材料、玻璃纖維或無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料配合填充來(lái)改善聚四氟乙烯(PTFE)抗蠕變性，提其高耐磨性能，如中國(guó)專利號(hào)為201010103651.5《聚四氟乙烯復(fù)合材料及其產(chǎn)品制備方法》使用的就是這種技術(shù)路線，這種技術(shù)手段但往往只單方面提高材料的耐磨性能，一般不考慮最大限度的保留聚四氟乙烯(PTFE)自身具有的低摩擦性、自潤(rùn)滑性能，還有就是由于添加材料的問(wèn)題，不適合做PTFE薄壁管材的糊狀推擠應(yīng)用，一般只能用于柱狀或塊狀材料的成型，作為耐磨塊或密封件使用。還有的改性技術(shù)是應(yīng)用在PTFE樹(shù)脂乳液、涂料或噴涂干粉中添加無(wú)機(jī)粉體或有機(jī)材料作為耐磨改性或粘接劑使用，可能會(huì)有應(yīng)用到聚酰胺-酰亞胺模塑樹(shù)脂(PAI)，這與PTFE分散樹(shù)脂糊狀推擠成型 應(yīng)用不同范疇的。而專利號(hào)為02818667.2《改進(jìn)的聚酰胺-酰亞胺模塑樹(shù)脂及其制備方法》其核心是以聚酰胺-酰亞胺模塑樹(shù)脂(PAI)為主體，57^90%的聚酰胺-酰亞胺模塑樹(shù)脂(PAI)通過(guò)添加少量的氟聚合物和碳纖維來(lái)改性，提高其潤(rùn)滑性能和耐磨性能，屬于可熱熔擠出的熱塑性材料，其性能最大量的保持了聚酰胺-酰亞胺模塑樹(shù)脂(PAI)材料本身加工性能和物理性能，這與PTFE分散樹(shù)脂糊狀推擠成型應(yīng)用不同范疇的。專利號(hào)為CN200810042889.4《耐磨損氟塑料套管》的專利，目前其技術(shù)已經(jīng)在汽車換檔系統(tǒng)中內(nèi)襯管得到推廣，但由于其中的添加的耐磨損改性劑聚甲醛(Ρ0Μ)、)(聚酰亞胺)P1、(聚苯硫醚)PPS等材料耐溫、耐磨損性及其與PTFE材料的復(fù)合性均不夠理想，其需要在汽車換檔系統(tǒng)裝配時(shí)必須配合潤(rùn)滑劑(硅酯膏)使用。隨著汽車換檔系統(tǒng)的拉索內(nèi)襯管的發(fā)展，現(xiàn)有的耐磨損氟塑料套管技術(shù)存在一些缺陷也隨之表現(xiàn)出來(lái)，一般的耐磨損氟塑料套管，在特殊的工狀環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)汽車換檔系統(tǒng)中潤(rùn)滑劑(硅酯膏)損失時(shí)或本身就不添加和缺少潤(rùn)滑劑(硅酯膏)的工狀環(huán)境下，其汽車換檔系統(tǒng)的靈活舒適性和壽命也隨之下降。開(kāi)發(fā)一種新的復(fù)合材料技術(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題已經(jīng)勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，氟塑料及氟塑料套管在汽車換檔系統(tǒng)使用存在的以上技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供一種氟塑料套管的制造方法，包括以下步驟:以重量計(jì)將100份的聚四氟乙烯分散樹(shù)脂、3-15份的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂及20-25份的助劑油進(jìn)行混合；將上述混合后的物料進(jìn)行陳化處理；將陳化好的物料取出，進(jìn)行預(yù)制成型；對(duì)預(yù)制成型好的物料進(jìn)行推擠成型；將推擠成型后的管材進(jìn)行揮發(fā)處理，去除助劑油，將管材燒結(jié)成型。進(jìn)一步的，所述乙烯分散樹(shù)脂粒徑為40(Γ650 μ m，表觀密度40(T500g/l，擠壓力RR1600=3(T50MP。進(jìn)一步的，所述乙烯分散樹(shù)脂粒徑為400 μ m，表觀密度500g/l，擠壓力RR1600=30MP。進(jìn)一步的，所述的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂粒徑< 150 μ m。進(jìn)一步的，聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂粒徑< 50 μ m。進(jìn)一步的，所述助劑油為C7 12異構(gòu)烷烴碳?xì)浠衔?。進(jìn)一步的，所述助劑油揮發(fā)溫度范圍為115 176°C。進(jìn)一步的，所述助劑油揮發(fā)溫度范圍為115 139°C。進(jìn)一步的，所述管材的推擠及燒結(jié)成型包括水平方式或垂直方式。進(jìn)一步的，在管材燒結(jié)成型過(guò)程中，把聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂熔融穿插入聚四氟乙烯本體材料中，形成不規(guī)則的三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。綜上所述，本發(fā)明提供的制造方法生產(chǎn)的氟塑料套管，其最大量保持著氟塑料的低摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑特性，又克服了氟塑料自身的容易蠕變和不耐磨損的缺陷，兼?zhèn)淞俗詽?rùn)滑性和耐磨性的最佳平衡特性。在特殊的工狀環(huán)境中，比如汽車換檔系統(tǒng)中潤(rùn)滑劑(硅酯膏)損失時(shí)或本身就不添加和缺少潤(rùn)滑劑(硅酯膏)的工狀環(huán)境下，其能夠長(zhǎng)期保證汽車換檔系統(tǒng)的靈活舒適性和長(zhǎng)期抗蠕變疲勞性，提高使用壽命。


圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的氟塑料套管的制造方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明一實(shí)施例提供的氟塑料，由下列物質(zhì)按所附重量份制備而成:聚四氟乙烯分散樹(shù)脂(PTFE分散樹(shù)脂)100份；聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂(PAI樹(shù)脂)3-15份；助劑油20-25份。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述乙烯分散樹(shù)脂粒徑為400~650μm，表觀密度400~500g/1，擠壓力 RR1600=30 50MP。優(yōu)選的，所述乙烯分散樹(shù)脂粒徑為400 μ m，表觀密度500g/l，擠壓力RR1600=30MP。
在本發(fā)明實(shí)施例中，所述聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂粒徑< 150μπι。優(yōu)選的，所述聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂粒徑< 50 μ m。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述助劑油為C7 12異構(gòu)烷烴碳?xì)浠衔铩Ｔ诒景l(fā)明實(shí)施例中，所述助劑油揮發(fā)溫度范圍為115 176°C ；優(yōu)選的，所述助劑油揮發(fā)溫度范圍為115 139°C。利用本發(fā)明實(shí)施例提供的上述物料選擇和配比，就能通過(guò)特定燒結(jié)成型過(guò)程，把PAI樹(shù)脂熔融穿插入PTFE本體材料中，形成不規(guī)則的三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該氟塑料材料兼?zhèn)淞俗詽?rùn)滑性和耐磨性的最佳平衡特性。本發(fā)明還提供一種氟塑料套管，其上述的任一氟塑料制成。為了更好的闡述本發(fā)明，請(qǐng)參見(jiàn)圖1，請(qǐng)所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的氟塑料套管的制造方法流程圖。該制造方法包括以下步驟:SllO以重量計(jì)將100份的聚四氟乙烯分散樹(shù)脂、3-15份的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂及20-25份的助劑油進(jìn)行混合；S120將上述混合后的物料進(jìn)行陳化處理；S130將陳化好的物料取出，進(jìn)行預(yù)制成型；S140對(duì)預(yù)制成型好的物料進(jìn)行推擠成型；

S150將推擠成型后的管材進(jìn)行揮發(fā)處理，去除助劑油，將管材燒結(jié)成型。具體詳述如下:一.物料準(zhǔn)備及預(yù)處理1.聚四氟乙烯分散樹(shù)脂(PTFE分散樹(shù)脂)，所述的氟塑料選用聚四氟乙烯分散樹(shù)HMPTFE 分散樹(shù)脂)粒徑為 40(Γ650μπι，表觀密度 40(T500g/l，擠壓力 RR1600=3(T50MP(ASTM D 4895) ；PTFE分散樹(shù)脂進(jìn)一步優(yōu)選為粒徑為=400 μ m,表觀密度500g/l，擠壓力RR1600=30MP(ASTM D 4895)。該樹(shù)脂必須存放在密閉容器中，放置于(T5°C冰箱冷凍24小時(shí)后，在彡15°C環(huán)境中過(guò)篩除去團(tuán)聚物，篩網(wǎng)大小為8 10目，篩好的樹(shù)脂存放在彡15°C環(huán)境中，待用。2.聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂(PAI樹(shù)脂)，所述的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂(PAI樹(shù)脂)最大粒徑彡150 μ m ；PAI樹(shù)脂最大粒徑進(jìn)一步優(yōu)選為彡50 μ m。在12(Tl60°C烘箱中干燥12小時(shí)后，放入干燥器中，存放在< 15°C環(huán)境中，待用。3.助劑油，所述助劑油為C7飛12異構(gòu)烷烴碳?xì)浠衔?，揮發(fā)溫度范圍為1150C ^1760C ;助劑油進(jìn)一步優(yōu)選為C7 C9異構(gòu)烷烴碳?xì)浠衔?，揮發(fā)溫度為115 139°C。上述助劑油存放在< 15°C環(huán)境中，待用。二.配料及混合在本發(fā)明一實(shí)施例中選用配方1:將上述處理好的聚四氟乙烯分散樹(shù)脂(PTFE分散樹(shù)脂)稱取5Kg，上述2中處理好的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂(PAI樹(shù)脂)稱取250g，依次放入混料瓶中，蓋好蓋子保證密封，把裝有上述物料的混料瓶放置在專用混料機(jī)上混合約15 20分鐘后，打開(kāi)蓋子，將上述3中的助劑油稱取1.15Kg，均勻的倒入裝有物料混料瓶中，再次蓋好蓋子保證密封，再將上述裝有物料的混料瓶放在混料機(jī)上混合約15 20分鐘，以上作業(yè)都必須在< 15°C環(huán)境中進(jìn)行。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中選用配方2:將上述處理好的聚四氟乙烯分散樹(shù)脂(PTFE分散樹(shù)脂)稱取5Kg，上述2中處理好的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂(PAI樹(shù)脂)稱取150g，依次放入混料瓶中，蓋好蓋子保證密封，把裝有上述物料的混料瓶放置在專用混料機(jī)上混合約15 20分鐘后，打開(kāi)蓋子，將上述3中的助劑油稱取lKg，均勻的倒入裝有物料混料瓶中，再次蓋好蓋子保證密封，再將上述裝有物料的混料瓶放在混料機(jī)上混合約15 20分鐘，以上作業(yè)都必須在彡15°C環(huán)境中進(jìn)行。在本發(fā)明另一實(shí)施例中選用配方3:將上述處理好的聚四氟乙烯分散樹(shù)脂(PTFE分散樹(shù)脂)稱取5Kg，上述2中處理好的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂(PAI樹(shù)脂)稱取750g，依次放入混料瓶中，蓋好蓋子保證密封，把裝有上述物料的混料瓶放置在專用混料機(jī)上混合約15 20分鐘后，打開(kāi)蓋子，將上述3中的助劑油稱取1.25Kg，均勻的倒入裝有物料混料瓶中，再次蓋好蓋子保證密封，再將上述裝有物料的混料瓶放在混料機(jī)上混合約15 20分鐘，以上作業(yè)都必須在< 15°C環(huán)境中進(jìn)行。三.陳化處理上述混合好的物料連瓶子一起轉(zhuǎn)移至30°C的環(huán)境中，進(jìn)行陳化處理12小時(shí)以上，保證助劑油充分均勻的溶脹于PTFE樹(shù)脂中。四.預(yù)成型將陳化好的物料取出，放至室溫30分鐘后，在專用的預(yù)制成型設(shè)備上進(jìn)行預(yù)制成型，預(yù)壓成型時(shí)需要調(diào)整一個(gè)合適的壓力和保壓時(shí)間，來(lái)保證料坯的密實(shí)均勻性。五.擠出燒結(jié)成型在本發(fā)明實(shí)施例中，所述管材的推擠及燒結(jié)成型可采用水平方式或垂直方式。將預(yù)制成型好的料坯裝入 專用的PTFE分散樹(shù)脂糊狀推擠機(jī)中，選擇合適的管材擠出模具，進(jìn)行管材的推擠成型，推擠成型后的管材通過(guò)揮發(fā)箱揮發(fā)掉助劑油，隨后進(jìn)入高溫?zé)Y(jié)爐進(jìn)行最終的燒結(jié)成型，而得到本發(fā)明實(shí)施例所述的耐磨損氟塑料套管。具體原理如下:本發(fā)明實(shí)施例的關(guān)鍵核心技術(shù)應(yīng)用原理，當(dāng)按照上述制造方法將推擠成型的管材通過(guò)揮發(fā)箱大部分助劑油會(huì)揮發(fā)掉，在糊狀推擠成型后生料管材上留下一定數(shù)量的孔隙，隨著生料管材進(jìn)一步進(jìn)入設(shè)定好具有溫度梯度的高溫?zé)Y(jié)爐后，生料管材中的助劑油的逐步完全揮發(fā)掉，生料管材上留下最大數(shù)量的孔隙，同時(shí)管材在生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)過(guò)程隨著燒結(jié)爐溫度的增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)約327°C時(shí)(PTFE材料的公知晶區(qū)熔點(diǎn))，PTFE本體也會(huì)熔融凝結(jié)在一起，如果只是純的PTFE樹(shù)脂這時(shí)就會(huì)得到孔隙率含量最多的管子，這些孔隙肉眼不能看出，也不可避免的，也是PTFE材料性能缺陷的原因之一(PTFE糊狀推擠燒結(jié)成型技術(shù)已公知缺陷)。但是，本專利的發(fā)明就是在這個(gè)復(fù)合材料里預(yù)先添加了聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂(PAI樹(shù)脂)，在327°C前后時(shí)的溫度(也就是PTFE本體熔融凝結(jié)一起的過(guò)程中)本發(fā)明實(shí)施例提供的氟塑料中添加的PAI樹(shù)脂就會(huì)熔融流動(dòng)填充滿因助劑油揮發(fā)而留下的孔隙(這是無(wú)機(jī)粉體填充改性所不能實(shí)現(xiàn)的)，利用本發(fā)明實(shí)施例提供的上述的物料選擇和配比，就能通過(guò)燒結(jié)成型過(guò)程，把PAI樹(shù)脂熔融穿插入PTFE本體材料中，形成不規(guī)則的三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該復(fù)合材料兼?zhèn)淞俗詽?rùn)滑性和耐磨性的最佳平衡特性。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的配方及制造方法生產(chǎn)的氟塑料及氟塑料套管，其最大量保持著氟塑料的低摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑特性，又克服了氟塑料自身的容易蠕變和不耐磨損的缺陷，兼?zhèn)淞俗詽?rùn)滑性和耐磨性的最佳平衡特性。在特殊的工狀環(huán)境中，比如汽車換檔系統(tǒng)中潤(rùn)滑劑(硅酯膏)損失時(shí)或本身就不添加和缺少潤(rùn)滑劑(硅酯膏)的工狀環(huán)境下，其能夠長(zhǎng)期保證汽車換檔系統(tǒng)的靈活舒適性和長(zhǎng)期抗蠕變疲勞性，提高使用壽命。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種氟塑料套管的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 以重量計(jì)將100份的聚四氟乙烯分散樹(shù)脂、3-15份的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂及20-25份的助劑油進(jìn)行混合； 將上述混合后的物料進(jìn)行陳化處理； 將陳化好的物料取出，進(jìn)行預(yù)制成型； 對(duì)預(yù)制成型好的物料進(jìn)行推擠成型； 將推擠成型后的管材進(jìn)行揮發(fā)處理，去除助劑油，將管材燒結(jié)成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述乙烯分散樹(shù)脂粒徑為400 650 μ m，表觀密度 40(T500g/l，擠壓力 RR1600=30 50MP。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述乙烯分散樹(shù)脂粒徑為400μ m，表觀密度 500g/l，擠壓力 RR1600=30MP。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂粒徑^ 150 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂粒徑<50 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述助劑油為C7 12異構(gòu)烷烴碳?xì)浠衔铩?br> 7.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述助劑油揮發(fā)溫度范圍為115 176。。。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述助劑油揮發(fā)溫度范圍為115 139 。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述管材的推擠及燒結(jié)成型包括水平方式或垂直方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9所述的任一制造方法，其特征在于，在管材燒結(jié)成型過(guò)程中，把聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂熔融穿插入聚四氟乙烯本體材料中，形成不規(guī)則的三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種氟塑料套管的制造方法，包括以下步驟以重量計(jì)將100份的聚四氟乙烯分散樹(shù)脂、3-15份的聚酰胺-酰亞胺樹(shù)脂及20-25份的助劑油進(jìn)行混合；將上述混合后的物料進(jìn)行陳化處理；將陳化好的物料取出，進(jìn)行預(yù)制成型；對(duì)預(yù)制成型好的物料進(jìn)行推擠成型；將推擠成型后的管材進(jìn)行揮發(fā)處理，去除助劑油，將管材燒結(jié)成型。該制造方法生產(chǎn)的氟塑料套管，其最大量保持著氟塑料的低摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑特性，又克服了氟塑料自身的容易蠕變和不耐磨損的缺陷，兼?zhèn)淞俗詽?rùn)滑性和耐磨性的最佳平衡特性。
文檔編號(hào)C08K5/01GK103102624SQ20121058155
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者聶云, 宋冠軍, 許蘭杭 申請(qǐng)人:上海長(zhǎng)園電子材料有限公司, 深圳長(zhǎng)園電子材料有限公司