本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，特別是采用商品PTFE樹脂制備熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉的方法。

背景技術(shù)：

聚四氟乙烯(PTFE)為性能優(yōu)異的高分子材料，俗稱“塑料王”。其主要性能為耐高低溫、耐腐蝕、絕緣性優(yōu)異、低介電常數(shù)、低介電損耗、低摩擦系數(shù)、低表面能等，已廣泛應(yīng)用于電子電氣、航空、機(jī)械、醫(yī)藥、化工等眾多工業(yè)部門以及人們的日常生活中。其使用形式除了純樹脂、填充增強(qiáng)樹脂、共混樹脂等形式外，目前一個重要的應(yīng)用方向是將其用作添加劑，改善其它聚合物等材料的性能。

PTFE添加劑可以用于油脂、涂料、塑料等材料體系中，用于增加其它材料的潤滑性能、耐摩擦磨損性能、以及阻燃性等。為了盡可能保持被添加材料的性能，PTFE的添加量需要足夠低，因而要求PTFE的粒徑要小，即要求PTFE微粉。此外，由于PTFE的表面能低，與其它材料的相容性較差，較難均勻分布在其它材料中形成分散性能穩(wěn)定的材料，使得作為添加劑的效果變差，性能不能得到充分發(fā)揮，因而要求PTFE微粉具有適中的表面能。

為了制備PTFE微粉，人們采取了多種途徑，其中采用輻照裂解制備表面改性的PTFE微粉的方法是最常用方法，國外主要用于PTFE邊角余料以及廢舊料的回收。輻照裂解法制備的PTFE微粉已廣泛用于塑料、涂料、油脂、油墨等領(lǐng)域，用于提高產(chǎn)品的潤滑等性能。

目前，輻照方法制備PTFE微粉時所采用的輻照劑量一般不高，以裂解PTFE的大分子鏈獲取微粉為前提，因而對于裂解所得微粉的熱穩(wěn)定性的重視不夠。當(dāng)進(jìn)一步考慮PTFE微粉的分散性以及熔融流動性時，需要的輻照劑量就要高得多，此時，所得微粉的熱穩(wěn)定性就凸顯出來。

目前，提高輻照微粉的熱穩(wěn)定性的方法還未見有報道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對聚四氟乙烯樹脂輻照微粉的熱穩(wěn)定性較差，以添加劑形式添加到塑料中時，在加工溫度下會發(fā)生分解，對模具以及加工機(jī)械造成腐蝕，并降低塑料性能的缺點(diǎn)，提供一種輻照裂解制備熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種輻照裂解制備熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉的方法，步驟為：

(1)將PTFE樹脂置于鈷源或電子加速器中，500-5000kGy輻照條件下進(jìn)行輻照裂解，并不斷搓揉和翻轉(zhuǎn)；

(2)輻照裂解所得微粉在堿性/醇類/胺類物質(zhì)條件下熱處理；

(3)熱處理后利用去離子水或無水乙醇洗滌5-12次；

(4)洗滌后的微粉在常壓下、100-120℃干燥，搗碎，得到熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉。

進(jìn)一步的，步驟(2)中，所述堿性物質(zhì)條件下熱處理步驟為：將輻照裂解所得微粉加入堿性水直至PTFE微粉變?yōu)楹隣钗铮隣钗镏糜诟邷睾嫦渲?，?30-280℃保持1-3小時，然后自然冷卻到室溫。

進(jìn)一步的，所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀中的一種或幾種混合物。

進(jìn)一步的，步驟(2)中，所述醇類物質(zhì)條件下熱處理步驟為：將輻照后的PTFE微粉與醇類按質(zhì)量比為1:2的比例加入到高壓釜中，用磁力攪拌器使之充分混勻，90-200℃條件下反應(yīng)2-5小時。

進(jìn)一步的，所述醇類為無水甲醇或無水乙醇。

進(jìn)一步的，步驟(2)中，所述胺類物質(zhì)條件下熱處理步驟為：將輻照后的PTFE微粉與胺類按質(zhì)量比為1:3的比例加入到高壓釜中，用磁力攪拌器使之充分混勻，200-320℃條件下反應(yīng)1-2小時，反應(yīng)結(jié)束后轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入稀鹽酸使pH值為中性。

進(jìn)一步的，所述胺類為甲胺、二乙胺、己二胺、對苯二胺、三乙胺中的一種或幾種；二級胺最好，一級胺次之，三級胺最差。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：通過本發(fā)明處理方法所得微粉的起始失重溫度從未處理的250℃提升到300℃以上，更適合作為耐高溫材料的添加劑使用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明4000kGy劑量輻照的PTFE熱處理前后的熱失重曲線。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

使用的原料為PTFE樹脂，白色，熔點(diǎn)大于327℃，上海三愛富公司產(chǎn)品；氫氧化鈉和碳酸鈉等其他原料為成都科龍化工試劑有限公司試劑；去離子水為實(shí)驗(yàn)室自制。

實(shí)施例1

一種輻照裂解制備熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉的方法，步驟為：

將聚四氟乙烯樹脂分裝到聚乙烯塑料袋中，置于電子加速器輻照裝置的樣品輻照室，施以500-5000kGy輻照劑量，輻照過程中不時搓揉和翻轉(zhuǎn)塑料袋，以保證輻照均勻。輻照完成后，將塑料袋取出，在通風(fēng)櫥柜內(nèi)打開塑料袋，待塑料袋內(nèi)氣體揮發(fā)后，將袋內(nèi)物質(zhì)放入容器中，邊攪拌邊加入氫氧化鈉水溶液(10wt％)、直至PTFE微粉變?yōu)楹隣钗铩Ｈ缓髮⒑隣钗镏糜诟邷睾嫦渲?，?30-280℃保持1-3小時，然后自然冷卻到室溫。

將冷卻后的PTFE加入2-5倍質(zhì)量的去離子水中，加熱升溫至80-95℃，過濾，重復(fù)此過程5-12次，常壓下于100-120℃干燥后搗碎得到熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉。

以4000kGy劑量輻照后的PTFE微粉為例予以說明，輻照所得PTFE微粉以及經(jīng)穩(wěn)定化處理后所得PTFE微粉的熱失重分析結(jié)果如附圖1所示(升溫速率10℃/min，氮?dú)鈿夥?。

實(shí)施例2

一種輻照裂解制備熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉的方法，步驟為：

將PTFE樹脂置于電子加速器中，在500-5000kGy輻照條件下進(jìn)行輻照裂解，并不斷搓揉和翻轉(zhuǎn)；將輻照后的PTFE微粉與無水甲醇或者無水乙醇按質(zhì)量比為1:2的比例加入到高壓釜中，用磁力攪拌器使之充分混勻后進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90-200℃，反應(yīng)時間為2-5小時，反應(yīng)結(jié)束后將高壓釜中物質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到燒杯中，并用甲醇反復(fù)洗滌5-10次，所得粉末放置于空氣中，待甲醇揮發(fā)完全后，在100-120℃的烘箱中烘干，搗碎后制得熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉。

實(shí)施例3

一種輻照裂解制備熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉的方法，步驟為：

將PTFE樹脂置于電子加速器中，在500-5000kGy輻照條件下進(jìn)行輻照裂解，并不斷搓揉和翻轉(zhuǎn)；將輻照后的PTFE微粉與胺類按質(zhì)量比為1:3的比例加入到高壓釜中，用磁力攪拌器使之充分混勻后進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為200-320℃，反應(yīng)時間為1-2小時；反應(yīng)結(jié)束后將高壓釜中物質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入一定量的稀鹽酸，攪拌溶解，待pH值約為中性時，用去離子水反復(fù)洗滌5-12次，最后，將所得粉末放置于100-120℃的烘箱中烘干，搗碎制得熱穩(wěn)定性良好的PTFE微粉。

其中胺類為甲胺、二乙胺、己二胺、對苯二胺、三乙胺中的一種或幾種。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

最后所應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解：依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。