一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法

摘要

本发明属于聚全氟乙丙烯材料技术领域，具体涉及一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法，包括如下步骤：将市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素共混搅拌，并恒温球磨10‑20min，然后加入醇溶剂超声分散1‑2h，过滤得到沉淀物；将沉淀物加入至乙醇中球磨处理20‑30min，然后继续加入乙醇并微波反应20‑50min，过滤后烘干得到聚全氟乙丙烯细粉；将分散剂和助剂混合至聚全氟乙丙烯中，混合均匀，然后加入颜料色粉，推杆造粒得到色母粒。本发明解决了现有聚全氟乙丙烯色母粒的工艺匮乏，利用高取代羟丙基纤维素的保水性和醇溶剂形成的无水环境，能够大幅度降低聚全氟乙丙烯的含水量。

说明书

技术领域

本发明属于聚全氟乙丙烯材料技术领域，具体涉及一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法。

背景技术

聚全氟乙丙烯，是一种改性的聚四氟乙烯，耐热性稍次于聚四氟乙烯，而优于聚三氟氯乙烯，可在200℃的高温下长期使用，且高温流动性较好，易于加工成型，可用模压、挤压和注射等成型方法制造各种零件，也可制成防腐蚀涂层。目前的聚全氟乙丙烯粉末以市售的含水量为30%的聚全氟乙丙烯为主，基于该类的原材料含水量过高，市售的聚全氟乙丙烯无法直接作为色母粒进行应用，且市面上还未有聚全氟乙丙烯色母粒的报道。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法，解决了现有聚全氟乙丙烯色母粒的工艺匮乏，利用高取代羟丙基纤维素的保水性和醇溶剂形成的无水环境，能够大幅度降低聚全氟乙丙烯的含水量。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素共混搅拌，并恒温球磨10-20min，然后加入醇溶剂超声分散1-2h，过滤得到沉淀物；所述市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素的质量比为3:1-2，共混的搅拌速度为300-500r/min，所述恒温球磨的温度为80-90℃，球磨压力为0.3-0.5MPa；所述醇溶剂采用甲醇或乙醇，所述醇溶剂的加入量是高取代羟丙基纤维素质量的400-600%，超声分散的超声频率为40-80kHz，温度为10-20℃；在该步骤中，高取代羟丙基纤维素自身属于分散剂，能够将聚全氟乙丙烯完全分散，同时高取代羟丙基纤维素自身属于保水剂与水溶性材料，能够快速吸收并固化水分子；在该配比下，恒温球磨能够将聚全氟乙丙烯细化，释放出更多的水分子与高取代羟丙基纤维素接触，温度能够提升水分子的热动能，配合高取代羟丙基纤维素水溶液在一定温度下形成假塑化，提高两者贴附效果；当甲醇或乙醇加入时，基于溶解度的差异以及醇对水的溶解性，将高取代羟丙基纤维素溶解并均匀包裹在聚全氟乙丙烯表面，同时醇能够形成无水环境，促使聚全氟乙丙烯内的水分向外渗出，达到除水的效果；所述过滤液在150-160℃下进行分离，并梯度收集得到高取代羟丙基纤维素、醇溶剂和水。

步骤2，将沉淀物加入至乙醇中球磨处理20-30min，然后继续加入乙醇并微波反应20-50min，过滤后烘干得到聚全氟乙丙烯细粉，所述沉淀物与乙醇的质量比为3:1，球磨处理的温度为50-70℃，压力为0.3-0.5MPa，所述微波反应前的乙醇与沉淀物的质量比为10-14:1，微波反应的温度为50-60℃，微波功率为400-700W，烘干的温度为70-80℃，该步骤利用沉淀物与乙醇的球磨处理环境形成无水球磨环境，将沉淀物内的水分向外渗透，达到除水效果，同时表面残留的含水分的高取代羟丙基纤维素在乙醇中形成均匀性分散，从而达到二次除水的效果；

步骤3，将分散剂和助剂混合至聚全氟乙丙烯中，混合均匀，然后加入颜料色粉，推杆造粒得到色母粒；所述分散剂采用氧化聚乙烯蜡，加入量是聚全氟乙丙烯质量的5-10%，所述助剂的加入量是聚全氟乙丙烯质量的1-8%，且所述助剂包括阻燃剂、耐候剂、填充剂等材料，所述颜料色粉的加入量是聚全氟乙丙烯质量的5-10%。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

1.本发明解决了现有聚全氟乙丙烯色母粒的工艺匮乏，利用高取代羟丙基纤维素的保水性和醇溶剂形成的无水环境，能够大幅度降低聚全氟乙丙烯的含水量。

2.本发明利用分散剂形成均匀化分散，能够有效的提升色彩在表面的均匀分布，达到优异的包裹性和色度均匀性。

具体实施方式

结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。

实施例1

一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素共混搅拌，并恒温球磨10min，然后加入醇溶剂超声分散1h，过滤得到沉淀物；所述市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素的质量比为3:1，共混的搅拌速度为300r/min，所述恒温球磨的温度为80℃，球磨压力为0.3MPa；所述醇溶剂采用甲醇，所述醇溶剂的加入量是高取代羟丙基纤维素质量的400%，超声分散的超声频率为40kHz，温度为10℃；所述过滤液在150℃下进行分离，并梯度收集得到高取代羟丙基纤维素、醇溶剂和水；

步骤2，将沉淀物加入至乙醇中球磨处理20min，然后继续加入乙醇并微波反应20min，过滤后烘干得到聚全氟乙丙烯细粉，所述沉淀物与乙醇的质量比为3:1，球磨处理的温度为50℃，压力为0.3MPa，所述微波反应前的乙醇与沉淀物的质量比为10:1，微波反应的温度为50℃，微波功率为400W，烘干的温度为70℃；

步骤3，将分散剂和助剂混合至聚全氟乙丙烯中，混合均匀，然后加入颜料色粉，推杆造粒得到色母粒；所述分散剂采用氧化聚乙烯蜡，加入量是聚全氟乙丙烯质量的5%，所述助剂的加入量是聚全氟乙丙烯质量的1%，且所述助剂包括30%阻燃剂、30%耐候剂、40%填充剂，所述阻燃剂采用八溴二苯基氧化物，耐候剂采用二丁基羟基甲苯，填充剂采用轻质碳酸钙，所述颜料色粉的加入量是聚全氟乙丙烯质量的5%。

本实施例的聚全氟乙丙烯色母粒的干燥率达到99.91%，色度均匀性好，包覆率高。

实施例2

一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素共混搅拌，并恒温球磨20min，然后加入醇溶剂超声分散2h，过滤得到沉淀物；所述市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素的质量比为3:2，共混的搅拌速度为500r/min，所述恒温球磨的温度为90℃，球磨压力为0.5MPa；所述醇溶剂采用乙醇，所述醇溶剂的加入量是高取代羟丙基纤维素质量的600%，超声分散的超声频率为80kHz，温度为20℃；所述过滤液在160℃下进行分离，并梯度收集得到高取代羟丙基纤维素、醇溶剂和水；

步骤2，将沉淀物加入至乙醇中球磨处理30min，然后继续加入乙醇并微波反应50min，过滤后烘干得到聚全氟乙丙烯细粉，所述沉淀物与乙醇的质量比为3:1，球磨处理的温度为70℃，压力为0.5MPa，所述微波反应前的乙醇与沉淀物的质量比为14:1，微波反应的温度为60℃，微波功率为700W，烘干的温度为80℃；

步骤3，将分散剂和助剂混合至聚全氟乙丙烯中，混合均匀，然后加入颜料色粉，推杆造粒得到色母粒；所述分散剂采用氧化聚乙烯蜡，加入量是聚全氟乙丙烯质量的10%，所述助剂的加入量是聚全氟乙丙烯质量的8%，且所述助剂包括30%阻燃剂、30%耐候剂、40%填充剂，所述阻燃剂采用八溴二苯基氧化物，耐候剂采用二丁基羟基甲苯，填充剂采用轻质碳酸钙，所述颜料色粉的加入量是聚全氟乙丙烯质量的10%。

本实施例的聚全氟乙丙烯色母粒的干燥率达到99.96%，色度均匀性好，包覆率高。

实施例3

一种聚全氟乙丙烯色母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素共混搅拌，并恒温球磨15min，然后加入醇溶剂超声分散2h，过滤得到沉淀物；所述市售聚全氟乙丙烯与高取代羟丙基纤维素的质量比为3:2，共混的搅拌速度为400r/min，所述恒温球磨的温度为85℃，球磨压力为0.4MPa；所述醇溶剂采用甲醇，所述醇溶剂的加入量是高取代羟丙基纤维素质量的500%，超声分散的超声频率为60kHz，温度为15℃；所述过滤液在155℃下进行分离，并梯度收集得到高取代羟丙基纤维素、醇溶剂和水；

步骤2，将沉淀物加入至乙醇中球磨处理25min，然后继续加入乙醇并微波反应40min，过滤后烘干得到聚全氟乙丙烯细粉，所述沉淀物与乙醇的质量比为3:1，球磨处理的温度为60℃，压力为0.4MPa，所述微波反应前的乙醇与沉淀物的质量比为12:1，微波反应的温度为55℃，微波功率为600W，烘干的温度为75℃；

步骤3，将分散剂和助剂混合至聚全氟乙丙烯中，混合均匀，然后加入颜料色粉，推杆造粒得到色母粒；所述分散剂采用氧化聚乙烯蜡，加入量是聚全氟乙丙烯质量的8%，所述助剂的加入量是聚全氟乙丙烯质量的5%，且所述助剂包括30%阻燃剂、30%耐候剂、40%填充剂，所述阻燃剂采用八溴二苯基氧化物，耐候剂采用二丁基羟基甲苯，填充剂采用轻质碳酸钙，所述颜料色粉的加入量是聚全氟乙丙烯质量的8%。

本实施例的聚全氟乙丙烯色母粒的干燥率达到99.93%，色度均匀性好，包覆率高。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。