本發(fā)明涉及氟樹脂改性領域,特別涉及一種新型氟樹脂合金。
背景技術:
:可熔性聚四氟乙烯樹脂(pfa)全稱全氟烷氧基乙烯基醚聚合物,其具有優(yōu)異的耐熱性、耐化學試劑性和電氣性,其連續(xù)最高使用溫度達到250℃,可熔融加工,可用于生產高溫通訊線纜、密封零件、耐磨零件等。由于pfa熔融粘度較高,生產中很容易出現成型不良等現象。為了提高生產率和降低生產成本,改善熔體破裂現象和提高臨界擠出速度,專利200680013865.5中,采用0.1-3%質量份聚四氟乙烯水性分散液和100%-97%質量份的聚全氟乙丙烯(fep)水性分散液混合后凝析,再在干燥后進行熔融擠出制得,制備方法繁瑣且只針對氟樹脂水性分散液,技術難度大。技術實現要素:本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種新型氟樹脂合金,該氟樹脂合金在保持原有樹脂物理性能的基礎上,有利于降低熔融粘度和加工溫度,降低后續(xù)加工成型過程中的不良率。為了解決上述技術問題,本發(fā)明的技術方案為一種新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂1-90%fep樹脂1-90%復合成核劑5-10%,所述的復合成核劑為橡膠或pps、無機剛性粒子、有機磷酸鹽成核劑按質量比4-8:1-2:1-2進行混合,所述的無機剛性粒子選自云母粉、滑石粉、高嶺土、硅灰石、碳酸鈣以及硫酸鋇中的一種,橡膠或pps包圍于無機剛性粒子、有機磷酸鹽成核劑外形成殼-核結構。優(yōu)選的,復合成核劑的制備方法為:首先將無機剛性粒子與有機磷酸鹽進行混合,然后將其置于橡膠或pps形成漿液,攪拌均勻后再通過噴霧干燥法形成復合成核劑粉末。優(yōu)選的,所述的復合成核劑粉末的平均粒徑為150~300nm。優(yōu)選的,所述的無機剛性粒子的平均粒徑為20~80nm。優(yōu)選的,所述fep樹脂經氟化穩(wěn)定處理。優(yōu)選的,一種新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂90%fep樹脂5%復合成核劑5%所述的復合成核劑為橡膠、無機剛性粒子、有機磷酸鹽成核劑按質量比4:2:1進行混合。優(yōu)選的,一種新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂80%fep樹脂10%復合成核劑10%所述的復合成核劑為橡膠、無機剛性粒子、有機磷酸鹽成核劑按質量比4:1:1進行混合。優(yōu)選的,一種新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂70%fep樹脂26%復合成核劑4%所述的復合成核劑為橡膠、無機剛性粒子、有機磷酸鹽成核劑按質量比6:1:1進行混合。一種新型氟樹脂合金的制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到pfa和fep的混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為305-315℃、二區(qū)溫度為315-325℃、三區(qū)溫度為325-335℃、四區(qū)溫度為335-345℃、五區(qū)溫度為345-355℃、六區(qū)溫度為345-355℃;優(yōu)選的,所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為35~55r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。采用上述技術方案,由于fep與pfa都是四氟乙烯改性的聚合物,相容性很好,其中fep樹脂可以充當pfa熔融加工的潤滑劑,降低pfa的熔融粘度和加工溫度,改善pfa的成型不良率。同時,fep也是具有相當分子量的聚合物,對pfa樹脂本身的物理性能影響小,而通過復合成核劑的加入,復合成核劑中橡膠或pps、無機剛性粒子、有機磷酸鹽,即將無機剛性粒子、有機磷酸鹽成核劑通過橡膠或pps包裹,形成核-殼結構,即使成核劑粒徑為納米級也不容易發(fā)生團聚現象,從而保證成核劑的分散性,進一步降低整個體系熔融粘度和加工溫度,同時通過無機剛性粒子、有機磷酸鹽也能使整個體系在剛性與韌性間得到平衡。本發(fā)明的拉伸強度為273-285mpa,斷裂伸長率345-361%,耐環(huán)境應力后強度殘余率54-68/%熔融指數為15.1-16.5(g/10min)。具體實施方式下面對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是,對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明,但并不構成對本發(fā)明的限定。此外,下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。以下實施例中的復合成核劑的制備方法均為:首先將無機剛性粒子與有機磷酸鹽進行混合,然后將其置于橡膠或pps形成漿液,攪拌均勻后再通過噴霧干燥法形成復合成核劑粉末。實施例1本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂90%fep樹脂5%復合成核劑5%其中,復合成核劑由橡膠、云母粉(20nm)、na-11按重量比4:2:1組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為300nm其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為305℃、二區(qū)溫度為315℃、三區(qū)溫度為325℃、四區(qū)溫度為335℃、五區(qū)溫度為345℃、六區(qū)溫度為345℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為35r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例2本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂80%fep樹脂10%復合成核劑10%其中,復合成核劑由pps、滑石粉(50nm)、na-11按重量比4:1:1組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為150nm其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為310℃、二區(qū)溫度為320℃、三區(qū)溫度為330℃、四區(qū)溫度為340℃、五區(qū)溫度為350℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例3本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂70%fep樹脂25%復合成核劑5%其中,復合成核劑由橡膠、高嶺土(60nm)、na-11按重量比6:1:1組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為200nm其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為315℃、二區(qū)溫度為325℃、三區(qū)溫度為335℃、四區(qū)溫度為345℃、五區(qū)溫度為355℃、六區(qū)溫度為355℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為55r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例4本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂50%fep樹脂40%復合成核劑10%其中,復合成核劑由pps、硅灰石(80nm)、na-11按重量比4:2:1組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為250nm其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為315℃、二區(qū)溫度為325℃、三區(qū)溫度為335℃、四區(qū)溫度為345℃、五區(qū)溫度為355℃、六區(qū)溫度為355℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為55r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例5本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂40%fep樹脂55%復合成核劑5%其中,復合成核劑由橡膠、碳酸鈣(30nm)、na-11按重量比6:2:2組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為150nm其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為310℃、二區(qū)溫度為320℃、三區(qū)溫度為330℃、四區(qū)溫度為340℃、五區(qū)溫度為350℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例6本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂30%fep樹脂60%復合成核劑10%其中,復合成核劑由pps、硫酸鋇(40nm)、na-13按重量比7:2:1組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為200nm其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為310℃、二區(qū)溫度為320℃、三區(qū)溫度為330℃、四區(qū)溫度為340℃、五區(qū)溫度為350℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例7本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂20%fep樹脂72%復合成核劑8%其中,復合成核劑由pps、硫酸鋇(40nm)、na-13按重量比8:1:1組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為200nm,fep樹脂為經過氟化穩(wěn)定處理的樹脂。fep樹脂的氟化穩(wěn)定處理:fep樹脂的氟化穩(wěn)定處理可在改進的雙圓錐形混合器內進行,混合器內裝有進出氣口和電熱罩,以5r/min的速度旋轉氟化器并加熱,抽盡空氣后充入體積比為1:3的f2,n2混合氣,過一定時間后停止加熱,終止氟化反應。清除氟化器內f2的辦法是充入大量n2進行清洗。經氟化處理的fep樹脂可避免在熔融的過程中產生腐蝕性氣體以及氣泡,導致成品中含有氣泡,影響性能。其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為310℃、二區(qū)溫度為320℃、三區(qū)溫度為330℃、四區(qū)溫度為340℃、五區(qū)溫度為350℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例8本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂10%fep樹脂84%復合成核劑6%其中,復合成核劑由橡膠、碳酸鈣(50nm)、na-13按重量比7:1:2組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為300nm,fep樹脂為經過氟化穩(wěn)定處理的樹脂,氟化穩(wěn)定處理方法同實施例7。其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為310℃、二區(qū)溫度為320℃、三區(qū)溫度為330℃、四區(qū)溫度為340℃、五區(qū)溫度為350℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。實施例9本實施例的新型氟樹脂合金,包括如下重量百分比的組分:pfa樹脂1%fep樹脂90%復合成核劑9%其中,復合成核劑由pps、碳酸鈣(50nm)、na-13按重量比4:1:2組成,所制得的復合成核劑呈粉狀,其平均粒徑為200nm其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、fep樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為310℃、二區(qū)溫度為320℃、三區(qū)溫度為330℃、四區(qū)溫度為340℃、五區(qū)溫度為350℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。對比例1pfa樹脂100%其制備方法,包括以下步驟:s1:將pfa樹脂在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將pfa樹脂通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為310℃、二區(qū)溫度為320℃、三區(qū)溫度為330℃、四區(qū)溫度為340℃、五區(qū)溫度為350℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到pfa樹脂粒子。對比例2pfa樹脂95%復合成核劑5%其制備方法,包括以下步驟:s1:將配方中的將所述pfa樹脂、復合成核劑在110℃的溫度下在混粒機中攪拌30min,混合均勻,得到混合物料;s2:將混合物料通過雙螺桿擠出機,熔融擠出機包括六個加熱區(qū),其中一區(qū)溫度為320℃、二區(qū)溫度為330℃、三區(qū)溫度為340℃、四區(qū)溫度為350℃、五區(qū)溫度為360℃、六區(qū)溫度為350℃;所述雙螺桿擠出機中螺桿擠壓時螺桿轉速為40r/min、壓縮段螺桿壓縮比為2.5:1。在上述條件下,經雙螺桿擠出機擠出得到新型氟樹脂合金粒子。對上述實施例進行拉伸強度、斷裂伸長率、耐熱應力開裂、耐環(huán)境應力后強度殘余率指標的測試,測試結果如下:拉伸強度/mpa斷裂伸長率/%耐環(huán)境應力后強度殘余率/%熔融指數g/10min實施例127.63565615.5實施例227.53496115.7實施例328.43575815.4實施例427.73615415.9實施例527.33525716.0實施例627.43486215.1實施例728.53576316.5實施例827.83456815.9實施例927.33526516.1對比例1243505015.4對比例2263205515.1本發(fā)明的拉伸強度為273-285mpa,斷裂伸長率345-361%,耐環(huán)境應力后強度殘余率54-68/%熔融指數為15.1-16.5(g/10min),與對比例相比,熔融指數相近的情況下,其他的性能明顯要高于對比例。以上對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明,但本發(fā)明不限于所描述的實施方式。對于本領域的技術人員而言,在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下,對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型,仍落入本發(fā)明的保護范圍內。當前第1頁12