一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明揭示了一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，采用垂直方向上的燒結(jié)方式，將出料后的擠出料通過(guò)牽引依次經(jīng)過(guò)低溫干燥、高溫預(yù)燒結(jié)、高溫?zé)Y(jié)等工序，最終成型后再橫置。由于采用了采用垂直方向上的燒結(jié)，使得大口徑薄壁的聚四氟乙烯擠出管在燒結(jié)過(guò)程始終能夠保證同軸度，從而避免發(fā)生坍塌變形等缺陷，此外由于有外部牽引力的作用，使得燒結(jié)后的管子更圓，壁厚更均勻。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及燒結(jié)工藝，更具體地說(shuō)，涉及一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，聚四氟乙烯擠出管已經(jīng)廣泛應(yīng)用于熱交換領(lǐng)域，其中主要以口徑小于16毫米的為主，但對(duì)于較大口徑的，如30毫米以上口徑的聚四氟乙烯擠出管，然無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。其主要原因在于:傳統(tǒng)較小口徑的聚四氟乙烯擠出管在干燥燒結(jié)過(guò)程中，因?yàn)槠涔軓叫。鼙诤?壁厚通常是管材外徑的1/5?1/10)，因此，在燒結(jié)時(shí)可以直接放在傳送帶上，橫向進(jìn)入高溫烘箱而不容易變形，即傳統(tǒng)工藝均采用的是橫向制造。若將大口徑的薄壁聚四氟乙烯擠出管放在類(lèi)似的傳送帶上進(jìn)入高溫烘箱燒結(jié)，由于其口徑大，管壁薄(壁厚通常是外徑的1/40?1/100)，在進(jìn)入高溫烘箱時(shí)，管材容易發(fā)生向下坍塌、變形而且壁厚不一致。
[0003]綜上所述，對(duì)于較大口徑、特別是30毫米以上口徑的聚四氟乙烯擠出管，仍采用傳統(tǒng)的橫向加工工藝，是完全無(wú)法適用的，必須研究出一種全新的加工工藝，來(lái)滿(mǎn)足大口徑的聚四氟乙烯擠出管的工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在提供一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，能夠避免發(fā)生大口徑管材出現(xiàn)變形、管壁不均勻等缺陷。
[0005]該大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，包括以下步驟:
[0006]A.采用推壓擠出設(shè)備將聚四氟乙烯樹(shù)脂從其上方模口擠出，以進(jìn)行垂直向上出料；
[0007]B.采用牽引裝置將擠出料進(jìn)行垂直向上牽引至低溫干燥設(shè)備，進(jìn)行干燥；
[0008]C.采用牽引裝置將擠出料繼續(xù)垂直向上牽引至高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備，進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；
[0009]D.采用牽引裝置將擠出料繼續(xù)垂直向上牽引至高溫?zé)Y(jié)設(shè)備，進(jìn)行燒結(jié)成型。
[0010]所述的牽引裝置的牽引速度與?？诔隽纤俣认嗤?br>[0011]所述的牽引裝置的牽引速度控制在0.1?2m/min。
[0012]所述的低溫干燥設(shè)備的干燥溫度控制在50?250°C。
[0013]所述的高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備的預(yù)燒結(jié)溫度控制在200?300°C。
[0014]所述的高溫?zé)Y(jié)設(shè)備的燒結(jié)溫度控制在300?400°C。
[0015]采用本發(fā)明的一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、根據(jù)熱力學(xué)原理，熱量在空氣中通常情況下是從下往上傳遞，因而垂直方向上，下方溫度低，越往上溫度越高，使聚四氟乙烯燒結(jié)呈梯度升溫?zé)Y(jié)，成型更穩(wěn)定，同時(shí)此燒結(jié)工藝有利于節(jié)約能源。
[0017]2、采用垂直方向上的燒結(jié)，使得大口徑薄壁的聚四氟乙烯擠出管在燒結(jié)過(guò)程始終能夠保證同軸度，從而避免發(fā)生坍塌變形等缺陷，此外由于有外部牽引力的作用，使得燒結(jié)后的管子更圓，壁厚更均勻。
[0018]3、采用本發(fā)明燒結(jié)方法制成的聚四氟乙烯管材可廣泛應(yīng)用于液體傳輸、氣體傳送、熱交換等各種領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0019]由于聚四氟乙烯在熔點(diǎn)溫度以上時(shí)，仍然沒(méi)有普通塑料所謂的熔融狀態(tài)，粘度極大，不可以用傳統(tǒng)的螺桿擠出工藝生產(chǎn)，而是采用先預(yù)成型成坯棒，然后再對(duì)坯棒進(jìn)行推壓擠出。在聚四氟乙烯管材擠出過(guò)程中，傳統(tǒng)是采用水平方向推壓擠出的方法，然后再通過(guò)水平方向的烘箱進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。這樣的工藝方法，僅能滿(mǎn)足小口徑的聚四氟乙烯管材的生產(chǎn)需求，但對(duì)于大口徑管材則容易出現(xiàn)變形，管壁不均勻等，因?yàn)榇罂趶焦懿谋诤衽c管徑比大，且需要較長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié)，容易在燒結(jié)過(guò)程中坍塌變形，不利于燒結(jié)定型。
[0020]通過(guò)多次研究和設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)在垂直方向上進(jìn)行燒結(jié)，能夠在燒結(jié)過(guò)程中保證擠出管的同心度，因此，本發(fā)明的一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，采用從下往上燒結(jié)的方式，具體包括以下步驟:
[0021]A.采用推壓擠出設(shè)備將聚四氟乙烯樹(shù)脂從其上方?？跀D出，以進(jìn)行垂直向上出料；
[0022]B.采用牽引裝置將擠出料進(jìn)行垂直向上牽引至低溫干燥設(shè)備，進(jìn)行干燥，使得聚四氟乙烯推擠必要的潤(rùn)滑助劑完全揮發(fā)；
[0023]C.采用牽引裝置將擠出料繼續(xù)垂直向上牽引至高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備，進(jìn)行預(yù)燒結(jié)；
[0024]D.采用牽引裝置將擠出料繼續(xù)垂直向上牽引至高溫?zé)Y(jié)設(shè)備，進(jìn)行燒結(jié)成型。
[0025]所述的牽引裝置設(shè)于頂部，將擠出料向上牽引，依次經(jīng)過(guò)低溫干燥設(shè)備、高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備和高溫?zé)Y(jié)設(shè)備，最后將燒結(jié)成型的擠出管通過(guò)牽引并橫向放置，整個(gè)牽引過(guò)程中，牽引裝置的牽引速度與?？诔隽纤俣认嗤?。
[0026]作為一個(gè)實(shí)施例，所述的牽引裝置的牽引速度控制在0.1?2m/min。
[0027]而經(jīng)過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)和計(jì)算，將所述的低溫干燥設(shè)備的干燥溫度控制在50?250°C。將所述的高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備的預(yù)燒結(jié)溫度控制在200?300°C。將所述的高溫?zé)Y(jié)設(shè)備的燒結(jié)溫度控制在300?400 °C。
[0028]當(dāng)然，需要說(shuō)明的是，采用牽引裝置將擠出料垂直向下依次經(jīng)過(guò)低溫干燥設(shè)備、高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備和高溫?zé)Y(jié)設(shè)備的干燥、預(yù)燒結(jié)、燒結(jié)的方式，其原理與上述垂直向上方式實(shí)質(zhì)相同，同樣也屬于本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所要求保護(hù)的范圍。
[0029]經(jīng)本發(fā)明的燒結(jié)方法制成的聚四氟乙烯管材可廣泛應(yīng)用于液體傳輸、氣體傳送、熱交換等各種領(lǐng)域，具有以下特點(diǎn):
[0030]1、抗腐蝕性，聚四氟乙烯本身具有良好的耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿等性能，由于高溫?zé)Y(jié)充分，聚四氟乙烯管材中完全沒(méi)有孔隙，致密性好，密度在2.1?2.2g/cm3之間，可以長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用于各種熱交換領(lǐng)域所需熱交換管、各種液體傳輸、氣體傳送而不發(fā)生泄露、滲透。
[0031]2、耐高低溫性，本燒結(jié)工藝制成的聚四氟乙烯管材使用溫度可以在-50?260 °C之間，在230°C時(shí)爆破壓力高達(dá)2kg/cm2，保證聚四氟乙烯管材作為不同溫度的換熱介質(zhì)的媒介，具有良好的尺寸穩(wěn)定性和換熱介質(zhì)之間互相不直接接觸，從而避免了各種可能發(fā)生的不安全因素。
[0032]3、換熱高效性，由于聚四氟乙烯的熱傳遞系數(shù)為普通碳鋼的1/250，為0.184w/(m.K)，所以為保證較高的熱交換效率，管壁越薄越好，所以用詞燒結(jié)工藝的聚四氟乙烯管材，管壁可以薄到管徑的1/40?1/100。
[0033]綜上所述，采用本發(fā)明的燒結(jié)方法，適用于各種口徑的聚四氟乙烯管材制作，特別適于大口徑(30毫米以)、薄管壁(壁厚通常是外徑的1/40?1/100)的聚四氟乙烯管材加工制作，完全能夠避免發(fā)現(xiàn)變形、管壁不均勻等缺陷。
[0034]本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的說(shuō)明書(shū)僅是本發(fā)明眾多實(shí)施例中的一種或幾種實(shí)施方式，而并非用對(duì)本發(fā)明的限定。任何對(duì)于以上所述實(shí)施例的均等變化、變型以及等同替代等技術(shù)方案，只要符合本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍，都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，其特征在于，包括以下步驟: A.采用推壓擠出設(shè)備將聚四氟乙烯樹(shù)脂從其上方?？跀D出，以進(jìn)行垂直向上出料； B.采用牽引裝置將擠出料進(jìn)行垂直向上牽引至低溫干燥設(shè)備，進(jìn)行干燥； C.采用牽引裝置將擠出料繼續(xù)垂直向上牽引至高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備，進(jìn)行預(yù)燒結(jié)； D.采用牽引裝置將擠出料繼續(xù)垂直向上牽引至高溫?zé)Y(jié)設(shè)備，進(jìn)行燒結(jié)成型。2.如權(quán)利要求1所述的一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，其特征在于:所述的牽引裝置的牽引速度與?？诔隽纤俣认嗤?.如權(quán)利要求2所述的一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，其特征在于:所述的牽引裝置的牽引速度控制在0.1?2m/min。4.如權(quán)利要求1所述的一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，其特征在于:所述的低溫干燥設(shè)備的干燥溫度控制在50?250°C。5.如權(quán)利要求1所述的一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，其特征在于:所述的高溫預(yù)燒結(jié)設(shè)備的預(yù)燒結(jié)溫度控制在200?300°C。6.如權(quán)利要求1所述的一種大口徑薄壁聚四氟乙烯擠出管燒結(jié)方法，其特征在于:所述的高溫?zé)Y(jié)設(shè)備的燒結(jié)溫度控制在300?400°C。
【文檔編號(hào)】B29C47/00GK105856583SQ201610365159
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】黃斌香, 黃磊, 林誠(chéng)華, 黃亮, 顧瑞文, 金福忠
【申請(qǐng)人】江蘇金由新材料有限公司