专利名称：高导热氟塑料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子化合物的组合物领域，具体而言是一种高导热氟塑料及其制备方法和应用。
背景技术：
石化、冶金、机械制造行业常常会碰到强腐蚀性的介质，因此，金属材料的使用受到了很大的局限性，而高分子材料是一种很好的替代品。氟塑料因其耐高温、耐老化性及优良的耐腐蚀性在石油化工领域受到广泛的应用。但是，由于氟塑料的导电和导热性能相对于金属材料有很大差距，因而限制了其在传热设备上的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服氟塑料导热性差的不足，提供一种高导热氟塑料；本发明的第二个目的是，提供所述高导热氟塑料的一种制备方法；本发明的第三个目的是提供高导热氟塑料的新的用途。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是
一种高导热氟塑料，其特征在于，所含成分的重量百分比为 PFA树脂 60 90% 石墨5 30%
碳纤维广30% ；
所述石墨为高纯鳞片石墨；
所述碳纤维为石墨纤维，所述纤维的直径小于0. 1mm、长度小于0. 5mm。所述石墨和所述碳纤维在使用前应分别用偶联剂进行表面处理。所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，其用量分别为所述石墨重量和所述碳纤维重量的ο. 5 m。—种高导热氟塑料的制备方法，其特征是，其制备步骤为
(1)配料
按重量百分比称取各成分PFA树脂 60 90% ；石墨 5 30% ；碳纤维广30% ；
(2)表面处理
①将石墨和偶联剂加入到高速搅拌机中，搅拌的时间为5 15分钟，所述石墨和偶联剂的重量比例为石墨偶联剂=100 0.5 2;
②将碳纤维和偶联剂按所述比例加入到高速搅拌机中，搅拌的时间为5 15分钟，所述碳纤维和偶联剂的重量比例为碳纤维偶联剂=100 0.5 2;
(3)单料混合
将经过表面处理的石墨和碳纤维按步骤(1)所述的重量百分比与PFA树脂在高速搅拌机中混合，混合5 30分钟后出料，获得混合物料；
(4)造粒将步骤(3)获得的混合物料投入螺杆挤出机中造粒，造粒的温度控制在34(T400°C之间，粒子的直径为1 5mm。一种高导热氟塑料在管子制造中的应用。本发明的积极效果是用高导热氟塑料制造的氟塑料管具有强度高、耐热性和导热性好、表面不结垢、耐酸、耐碱、耐强氧化性的优点，可用于制作管束式热交换器。这种换热器可用于石化行业中易结垢物料、电镀行业中各种镀液的加热或冷却。
具体实施例方式以下提供本发明的具体实施方式
，但是，本发明的实施不限于以下的实施方式。实施例1
一种高导热氟塑料，其所含成分的重量百分比为 PFA树脂 78% 石墨11%
碳纤维11%;
所述的PFA树脂采用杜邦公司生产的PFA340树脂； 所述的石墨采用高纯天然鳞片石墨，其粒度为0. 5 5 μ m ； 所述的碳纤维采用400目石墨纤维；
所述的石墨和碳纤维在使用前应分别用偶联剂进行表面处理；所述偶联剂采用KH570 硅烷偶联剂。所述高导热氟塑料的具体制备步骤为
(1)配料
按重量百分比称取各成分；
(2)表处理
①将鳞片石墨和KH570硅烷偶联剂加入到高速搅拌机中，搅拌的时间为15分钟。KH570 硅烷偶联剂的用量为鳞片石墨重量的0. 5 2% ；
②将石墨纤维和KH570硅烷偶联剂加入到高速搅拌机中，搅拌的时间为15分钟。KH570 硅烷偶联剂的用量为鳞片石墨重量的0. 5 2% ；
(3)单料搅拌
将经过表面处理的鳞片石墨和石墨纤维按所述比例与PFA树脂在高速搅拌机混合，混合25分钟后出料；
(4)造粒
将步骤(3)所得的混合物料在螺杆挤出机中造粒，造粒的温度控制在360°C，粒子的粒度大小为3. 5mm。将造粒后的颗粒在塑料挤出机上挤成公称直径为10mm，壁厚为0. 8mm的管子，挤出温度控制在370°C。经测试该换热管的表面粗糙度小于Ra3. 2，导热系数达到2. 13W/ m · "C ο实施例2
一种高导热氟塑料，其所含成分的重量百分比为 PFA树脂 60%石墨30%
碳纤维10% ；
所述的PFA树脂采用杜邦公司生产的PFA340树脂；所述的石墨采用高纯天然鳞片石墨，其粒度为0.5 5μπι;所述的碳纤维采用200目石墨纤维；所述石墨和碳纤维在使用前的表面处理同实施例1。其制备步骤同实施例1。将造粒后的颗粒在塑料挤出机上挤成公称直径为10mm，壁厚为1. 2mm的管子，挤出温度控制在385°C。经测试该换热管的表面粗糙度小于Ra3. 2，导热系数达到4. 13W/ m · "C ο实施例3
一种高导热氟塑料，其所含成分的重量百分比为 PFA树脂 90% 石墨7%
碳纤维3% ；
所述的PFA树脂采用杜邦公司生产的PFA340树脂；所述的石墨采用高纯天然鳞片石墨，其粒度为0.5 5μπι;所述的碳纤维采用400目石墨纤维；所述石墨和所述碳纤维在使用前的表面处理同实施例1。其制备步骤同实施例1。
权利要求
1.一种高导热氟塑料，其特征在于，所含成分的重量百分比为PFA树月旨 60 90% ；石墨 5 30% ；碳纤维广30%;所述石墨为高纯鳞片石墨；所述碳纤维为石墨纤维，所述纤维的直径小于0. 1mm、长度小于0. 5mm。
2.根据权利要求1所述的一种高导热氟塑料，其特征在于，所述石墨和所述碳纤维在使用前应分别用偶联剂进行表面处理。
3.根据权利要求2所述的一种高导热氟塑料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂，其用量分别为所述石墨重量和所述碳纤维重量的0. 5 1。
4.一种如权利要求1所述的高导热氟塑料的制备方法，其特征在于，其制备步骤为(1)配料按如权利要求1所述的重量百分比称取各成分PFA树脂6(Γ90%;石墨5 30% ；碳纤维广30% ；(2)表面处理①将石墨和偶联剂加入到高速搅拌机中，搅拌的时间为5 15分钟，所述石墨和偶联剂的重量比例为石墨偶联剂=100 0.5 2;②将碳纤维和偶联剂按所述比例加入到高速搅拌机中，搅拌的时间为5 15分钟，所述碳纤维和偶联剂的重量比例为碳纤维偶联剂=100 0.5 2;(3)单料混合将经过表面处理的石墨和碳纤维按步骤(1)所述的重量百分比与PFA树脂在高速搅拌机中混合，混合5 30分钟后出料，获得混合物料；(4)造粒将步骤(3)获得的混合物料投入螺杆挤出机中造粒，造粒的温度控制在34(T400°C之间，粒子的直径为1 5mm。
5.一种如权利要求1所述的高导热氟塑料在管子制造中的应用。
全文摘要
本发明是一种高导热氟塑料及其制备方法和应用，所述高导热氟塑料成分的重量百分比为PFA树脂60~90%、石墨5~30%、碳纤维1~30%，其中石墨和碳纤维需分别用偶联剂进行表面处理；其制备步骤为①按重量百分比例称取各组分；②将石墨和碳纤维用偶联剂进行表面处理；③将处理后的石墨和碳纤维按比例与PFA树脂在高速搅拌机中混合；④将混合物料在螺杆挤出机中造粒；所制备的高导热氟塑料可在管子制造中进行应用。本发明的积极效果是制作出来的氟塑料管强度高、耐热性好、表面不结垢、耐酸、耐碱、耐强氧化性。
文档编号B29B9/06GK102558720SQ20101057609
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者潘红良 申请人:华东理工大学