專利名稱：可熔性聚四氟乙烯管狀膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于激光打印機(jī)、數(shù)碼復(fù)印機(jī)定影構(gòu)件中壓力調(diào)節(jié)棍(即下熱 棍)硅橡膠外覆PFA管狀膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
可熔性聚四氟乙烯(PFA)具有聚四氟乙烯(PTFE) —樣的耐高溫、低表面性能 而顯示出優(yōu)異的不粘性外，比聚四氟乙烯有更好的高溫強(qiáng)度和薄膜透明度，近年來，隨 著復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)中定影裝置技術(shù)發(fā)展，對打印質(zhì)量和清晰度提出了更高的要求， 外包覆PFA膜的硅橡膠下熱棍已經(jīng)成為主流，而無PFA包覆的下棍則被淘汰出局?？扇坌跃鬯姆蚁㏄FA管狀膜，國內(nèi)外通常采用吹塑或擠出成型，由于其吹塑或 擠出成型比一般塑料在技術(shù)難度和設(shè)備要求上都復(fù)雜得多，而且，由于其所用材料的原 因，還必須經(jīng)諸如萘鈉等化學(xué)浸蝕的內(nèi)壁表面多孔處理、否則包覆后與硅橡膠不能很好 的粘接。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種可熔性聚四氟乙烯管 狀膜，它通過選擇合適的內(nèi)、外層材料，使得管狀膜不僅外表面光滑致密、防污性能好， 而且內(nèi)表面在包覆后與硅橡膠粘接性好的特點。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種上述可熔性聚四氟乙烯管狀膜的制 造方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)難度大、設(shè)備要求高及成本高的不足。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為本發(fā)明可熔性聚四氟乙烯管狀膜， 它是由底層和面層構(gòu)成的無縫管狀物，其特征在于所述底層由底層涂料形成，底層涂料以固含量30 50 Wt %的可熔性聚四氟乙烯乳液為基礎(chǔ)，其中中摻混有相當(dāng)于可熔性聚四氟乙烯重量3~15%的組分A和干重相當(dāng)于 可熔性聚四氟乙烯重量3 15。/。的組分B;其中，組分A為水溶性無機(jī)鹽，組分B是選 自聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚丙烯酸乳液、聚乙烯吡咯垸酮中的至少一種；所述面層由面層涂料形成，面層涂料以固含量30 50 wt %的可熔性聚四氟乙烯乳 液為基礎(chǔ)，其中摻混有相當(dāng)于可熔性聚四氟乙烯重量10~50%的組分C和干重相當(dāng)于可熔性聚四氟乙烯重量5~10%的組分D;其中，組分C為聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-乙烯 共聚物，組分D是選自聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚丙烯酸乳液、聚乙烯吡咯烷酮中的 至少一種；并且，所述底層密布有因所述水溶性無機(jī)鹽被沖洗掉后所形成的微孔。 底層涂料中摻混組分A的目的在于涂料干燥后，無機(jī)鹽成為細(xì)微晶核，在以后的 超聲波清洗機(jī)水處理過程中這些細(xì)微的晶核溶解于水而得到多孔的內(nèi)壁表面，'由于底層 涂料中無機(jī)鹽的摻混，極易造成乳液的不穩(wěn)定，摻混組分B的目的即在于改善和提高涂 料乳液的穩(wěn)定性。面層涂料中摻混組分C的目的在于調(diào)節(jié)管狀膜在使用過程中的收縮率，使其保持 在3%-6%之間(而不摻混C，其徑向收縮率只有1.2%-3%之間)，這樣能恰到好處的包 裹住橡膠層，粘接更牢固；摻混組分D的目的在于改善靜電噴涂的可涂性和流平性。此外，底層涂料和面層涂料中均可以根據(jù)需要添加導(dǎo)電、導(dǎo)熱及潤滑材料，此已為 現(xiàn)有技術(shù)所公開。比如，分別在底和面層中加入5%-15%的導(dǎo)電碳黑或石墨，可以得到 表面電阻2-200kQ的導(dǎo)電涂層。加入10%-30%的石墨或氮化硼，能得到導(dǎo)熱系數(shù)0.5-1.2 w/ (m'k)的導(dǎo)熱及潤滑涂層。從易溶性、成本及材料易得角度考慮，所述水溶性無機(jī)鹽優(yōu)選為氯化鈉或氯化鉀。所述底層的厚度為10-20 um。所述面層的厚度為15 45ixm。本發(fā)明制備可熔性聚四氟乙烯管狀膜的方法，其特征在于包括以下步驟a、 涂布底層；采用噴涂或浸涂方法，將所述底層涂料涂布到鋁合金管外表面上形 成底層涂層；b、 涂布面層；待底層涂層干燥后，采用噴涂或浸涂方法，將所述面層涂料涂布到 底層涂層上形成面層涂層；c、 塑化成膜；待面層涂層干燥后，移入加熱爐中以3 66。C/min速度升溫至37(TC 380。C進(jìn)行加熱塑化成膜；d、 水洗；將塑化膜從鋁合金管表面脫出后，經(jīng)超聲波清洗機(jī)水處理，使所述底層 內(nèi)壁的水溶性無機(jī)鹽細(xì)晶核溶解于水，經(jīng)干燥后即得內(nèi)壁多孔、外壁光滑致密不粘的無 縫管狀膜。所述噴涂方法可以釆用多種噴涂方法，如靜電噴涂、氣流噴涂或無氣噴涂等。 所述底層涂層及面層涂層的干燥采用自然干燥或加熱至IO(TC左右干燥。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明通過選用合適的涂料，使可熔性聚四氟乙烯管狀膜的底層密布有微孔，從而 可與硅橡膠良好粘接，且免去了后續(xù)的諸如萘鈉等化學(xué)浸蝕內(nèi)壁表面處理，而面層則具 有外表面光滑、致密、不粘性好的特點。從而使整膜具有與硅橡膠粘接好、防粘污效果好、透明度和耐磨性都能兼顧的優(yōu)點，且無需后續(xù)的化學(xué)浸蝕內(nèi)壁表面處理。本發(fā)明方法則具有簡單可靠，設(shè)備投資少，各類型號、規(guī)格和數(shù)量多少易操控，生 產(chǎn)"掉頭"快，成本低，及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實施例1500克固含量為50 wt %可熔性聚四氟乙烯(PFA)乳液中加入100克濃度為25wt% 的氯化鈉(NaCl)水溶液、50克固含量為45wty。的水性聚丙烯酸乳液，混合制成底層 涂料，用ei8X330mm光亮鏡面鋁合金管插入靜電噴涂機(jī)固定棒上，自轉(zhuǎn)速度30rpm， 靜電電壓8KV，噴盤中心與工件距離為20 50cm，用計量方法控制底層涂層的厚度，并 自然干燥。500克固含量50 wt %PFA乳液中加入150克固含量為50 wt %聚全氟乙丙烯酸乳 液，50克固含量為45wty。水性聚丙烯酸乳液，混合制成面層涂料，在與涂布底層同樣 的工藝條件下，用靜電噴涂機(jī)涂布在上述自然干燥的底層涂層表面，用計量方法控制面 層涂層的厚度，并自然干燥。上述底層和面層涂布好后，放入加熱爐以5'C/min速度升溫至375'C加熱塑化成膜， 脫膜后得到底層厚15um、面層厚30um、總厚度45um的PFA管狀膜。PFA管狀膜經(jīng)超聲波清洗機(jī)水處理，使底層中的氯化鈉晶核溶解于水，干燥后即得 到內(nèi)壁多微孔、外壁光滑致密不粘的無縫管狀成品膜。實施例2500克固含量為50 wt % PFA乳液加入115克濃度為20 wt %的氯化鉀(KC1)水溶 液，25克聚乙二醇(PEG)混合制成底層涂料，釆用與實施例l相同的生產(chǎn)工藝涂覆， 并在IO(TC干燥。500克固含量為50 wt %PFA乳液加入180克固含量為50 wt %聚全氟乙丙烯酸乳 液，25克聚乙二醇1000 (PEG)混合制成面層涂料，采用與實施例1相同的生產(chǎn)工藝 涂覆，并在10(TC干燥。上述底層、面層烘烤塑化工藝與實施例l相同，脫膜后得到底層厚20um、面層厚 30mn、總厚度50um的PFA管狀膜。PFA管狀膜經(jīng)超聲波清洗機(jī)水處理后即得成品膜。實施例3500克固含量為30 wt % PFA乳液加入55克濃度為40 wt %的氯化鉀(KC1)水溶 性，22.5克聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合制成底層涂料，采用與實施例l相同的生產(chǎn)工藝涂覆，并在100'C干燥。500克固含量為30 wt %PFA乳液加入150克固含量為50 wt %四氟乙烯-乙烯共聚 物(ETFE)乳液，7.5克聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合制成面層涂料，采用與實施例1 相同的生產(chǎn)工藝涂覆，并在IOO'C干燥。上述底層、面層烘烤塑化工藝與實施例l相同，脫膜后得到底層厚10um、面層厚 30um、總厚度40um的PFA管狀膜。PFA管狀膜經(jīng)超聲波清洗機(jī)水處理后即得成品膜。實施例4500克固含量為40 wt % PFA乳液加入20克濃度為30 wt %的氯化鉀(KC1)水溶 性，6克聚乙烯醇(PVA)混合制成底層涂料，采用與實施例1相同的生產(chǎn)工藝涂覆， 并在IO(TC干燥。500克固含量為40 wt %PFA乳液加入40克固含量為50 wt %聚全氟乙丙烯酸乳液， 7.5克聚乙烯醇(PVA)混合制成面層涂料，采用與實施例1相同的生產(chǎn)工藝涂覆，并 自然干燥。上述底層、面層烘烤塑化工藝與實施例l相同，脫膜后得到底層厚20um、面層厚 30um、總厚度50um的PFA管狀膜。PFA管狀膜經(jīng)超聲波清洗機(jī)水處理后即得成品膜。實施例5500克固含量為50 wt % PFA乳液加入30克濃度為30 wt %的氯化鈉(NaCl)水溶 性，50克固含量為45wt。/。的水性聚丙烯酸乳液混合制成底層涂料，采用與實施例l相 同的生產(chǎn)工藝涂覆，并在10(TC干燥。500克固含量為50 wt %PFA乳液加入100克固含量為50 wt %聚全氟乙丙烯酸乳 液，20克聚乙烯醇(PVA)混合制成面層涂料，采用與實施例l相同的生產(chǎn)工藝涂覆， 并在IO(TC干燥。上述底層、面層烘烤塑化工藝與實施例l相同，脫膜后得到底層厚20um、面層厚 15um、總厚度35um的PFA管狀膜。PFA管狀膜經(jīng)超聲波清洗機(jī)水處理后即得成品膜。性能測試用以上實施例所得到的PFA管狀膜進(jìn)行硅橡膠壓力輥包裹(參見本公司發(fā)明專利 申請?zhí)?3116401.3所述方法)，目測包覆表面光滑平直，未見起皺褶開裂現(xiàn)象。粘接牢度檢測用刀片軸向割裂包裹在硅橡膠外的PFA管狀膜，用手指抓住其割 裂邊緣，沿切線180°進(jìn)行剝離，結(jié)果膜粘接下橡膠被撕破，剝離下的膜帶有粘接的橡 膠碎片，說明膜與橡膠粘接很好。上機(jī)打印檢測用包裹好的壓力調(diào)節(jié)輥分別裝配到激光打印機(jī)上試驗，打印10000份取下壓力輥，檢査其表面無破損痕跡和粘污，包覆層與硅橡膠無脫層和裂紋c
權(quán)利要求
1、一種可熔性聚四氟乙烯管狀膜，它是由底層和面層構(gòu)成的無縫管狀物，其特征在于所述底層由底層涂料形成，底層涂料以固含量30～50wt％的可熔性聚四氟乙烯乳液為基礎(chǔ)，其中中摻混有相當(dāng)于可熔性聚四氟乙烯重量3～15％的組分A和干重相當(dāng)于可熔性聚四氟乙烯重量3～15％的組分B；其中，組分A為水溶性無機(jī)鹽，組分B是選自聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚丙烯酸乳液、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種；所述面層由面層涂料形成，面層涂料以固含量30～50wt％的可熔性聚四氟乙烯乳液為基礎(chǔ)，其中摻混有相當(dāng)于可熔性聚四氟乙烯重量10～50％的組分C和干重相當(dāng)于可熔性聚四氟乙烯重量5～10％的組分D；其中，組分C為聚全氟乙丙烯或四氟乙烯-乙烯共聚物，組分D是選自聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚丙烯酸乳液、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種；并且，所述底層密布有因所述水溶性無機(jī)鹽被沖洗掉后所形成的微孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可熔性聚四氟乙烯管狀膜，其特征在于所述水溶性無機(jī) 鹽為氯化鈉或氯化鉀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可熔性聚四氟乙烯管狀膜，其特征在于所述底層的 厚度為10 20utn。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可熔性聚四氟乙烯管狀膜，其特征在于所述面層的 厚度為15~45 u m。
5、 一種制備如權(quán)利要求1所述的可熔性聚四氟乙烯管狀膜的方法，其特征在于包 括以下步驟a、 涂布底層；采用噴涂或浸涂方法，將所述底層涂料涂布到鋁合金管外表面上形 成底層涂層；b、 涂布面層；待底層涂層干燥后，采用噴涂或浸涂方法，將所述面層涂料涂布到 底層涂層上形成面層涂層；c、 塑化成膜；待面層涂層干燥后，移入加熱爐中以3 66'C/min速度升溫至37(TC 38(TC進(jìn)行加熱塑化成膜；d、 水洗；將塑化膜從鋁合金管表面脫出后，經(jīng)超聲波清洗機(jī)水處理，使所述底層內(nèi)壁的水溶性無機(jī)鹽細(xì)晶核溶解于水，經(jīng)干燥后即得內(nèi)壁多孔、外壁光滑致密不粘的無 縫管狀膜。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述噴涂方法為靜電噴涂、氣流 噴涂或無氣噴涂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可熔性聚四氟乙烯管狀膜及其制造方法，它是由底層和面層構(gòu)成的無縫管狀物，二層的主要材料均為可熔性聚四氟乙烯，底層涂料中摻混有水溶性無機(jī)鹽，超聲波水洗后因無機(jī)鹽的溶解而形成有微孔；而面層是光滑且致密的起防粘作用的表層。制造方法是底、面二層經(jīng)涂敷設(shè)備依次涂覆在鋁合金管表面，經(jīng)高溫烘烤塑化成膜后從金屬管表面脫出，再經(jīng)超聲波清洗機(jī)處理后得到內(nèi)壁多孔，外表面光滑致密不粘性好的PFA管狀膜。產(chǎn)品具有外表面光滑致密、防污性能好，內(nèi)壁表面無需后續(xù)處理，而且內(nèi)表面PFA在包覆后與硅橡膠粘接性好的特點，特別適合用于制備復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)中的硅橡膠下熱棍。
文檔編號B01D69/04GK101254423SQ20071016027
公開日2008年9月3日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者陳賢斌 申請人:陳賢斌