[其他]氟塑料合金、制造及应用

说明书

本发明的氟塑料合金由可热塑加工的超高分子量聚全氟乙丙烯和一种或一种以上其他塑料共混组成，可加入填料。由超高分子量聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯组成的塑料合金，前者占重量比为０．１－９９．９％，后者占重量比为９９．９－０．１％。采用干粉共磨或干粉湿法共磨的共混方法制造。用热压或冷压烧结等方法加工成各种制品，克服了聚四氟乙烯冷流和易变形等缺点，可延长使用寿命。

本发明是关于由可热塑加工的超高分子量聚全氟乙丙烯和其他塑料组成的氟塑料合金，生产方法及应用。

塑料合金是由两种或两种以上塑料共混而成的，具有区别于原组成塑料特性的一类新型材料。由于是利用现有塑料，制造工艺简单，又具有新的特性，研究周期短，因此已成为新型材料制备的一个重要手段。氟塑料合金已引起重视〔里川孝臣，プうスチツクス，32，69（1981）〕。目前氟塑料合金主要限于以聚偏氟乙烯为主要成分的共混合金，聚四氟乙烯分散液和聚全氟乙丙烯分散液的共混合金〔B.P.935，706（1960）;特公昭37-125217〕

聚四氟乙烯，俗称“塑料王”，综合性能优良。具有耐高温，耐低温，耐各种化学腐蚀，电绝缘性好，表面不粘等优良性能。不足之处是不能热塑加工，只能采用粉末冶金的方法加工成制品。且具有冷流易变形的缺点。这些限制了它的应用。

聚全氟乙丙烯，是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，由于三氟甲基引入高聚物侧链，此树脂能热塑加工，抗冷流性良好。耐腐蚀，电绝缘性等也类似聚四氟乙烯。但耐温性下降，只能在200℃长期使用，而且成本也比聚四氟乙烯高。

能否将上述两种氟塑料共混组成合金，发展两者的优点，克服两者的缺点，制造出一种性能更完美的氟材料，就是本发明的目的。

现有制备聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯共混塑料合金的方法〔B.P.935，706（1960）;特公昭37-12521〕，采用两者的分散液共沉降，工艺繁琐，成本增加。制造的合金强度比原树脂下降很多，其室温抗张强度仅142-213kg/cm²。

解决聚全氟乙丙烯（以下简称Fs-46）和聚四氟乙烯（以下简称F₄）共混塑料合金的制造是Fs-46和F₄的匹配问题。此两种塑料的加工温度不同，热稳定性不同。Fs-46的模压加工温度为310℃，而F₄的冷压后烧结温度为380℃。Fs-46在380℃下的热分介速度比F₄大得多。因此，要提高Fs-46的热稳定性。特别是一般过硫酸盐引发聚合合成的Fs-46，其端基为不饱和羧基，要经高温（380℃）烧结才能使其端基稳定。而烧结后的Fs-46成为“面包干”，显然无法与F₄共混。

解决Fs-46和F₄共混塑料合金制造是共混的方法问题。一般塑料共混采用溶液共混，熔融共混或分散液共沉降共混。

Fs-46和F₄均无溶剂，不能采用溶液共混。F₄不能热塑加工故也不能采用熔融共混。因此上述现有专利采用了分散液共沉降共混。但分散液的制造使用含氟有机酸衍生物为乳化剂，增加了树脂成本，而且共沉降的工艺也较繁琐。

本发明的特征之一是使用可热塑加工的超高分子量聚全氟乙丙烯树脂为氟塑料合金的主要成份，它与F₄的匹配性好。

本发明的特征之二是采用了干粉共磨混合或干粉湿法共磨混合的方法来制造氟塑料合金。

本发明的特征之三是制造的氟塑料合金，可以采用类似F₄的冷压烧结方法和类似于Fs-46的热压成型两种方法加工成型，此氟塑料合金具有F₄和Fs-46两者的优良性能。

本发明的特征之四是以可热塑加工的超高分子量聚全氟乙丙烯为主要成份，与一种或一种以上的其它塑料（包括含氟或不含氟的塑料）组成和制造了一系列氟塑料合金。本发明所述的其它塑料主要是聚四氟乙烯。使用的F₄为一般商品树脂，包括悬浮法或分散法生产的树脂，其抗张强度大于270kg/cm²。