專利名稱：可熔性聚四氟乙烯管狀膜及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種主要用于激光打印機、數碼復印機定影構件中壓力調節棍(即下熱 棍)硅橡膠外覆PFA管狀膜及其制造方法。
背景技術：
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 而顯示出優異的不粘性外，比聚四氟乙烯有更好的高溫強度和薄膜透明度，近年來，隨 著復印機和激光打印機中定影裝置技術發展，對打印質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成為主流，而無PFA包覆的下棍則被淘汰出局。可熔性聚四氟乙烯PFA管狀膜，國內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難度和設備要求上都復雜得多，而且，由于其所用材料的原 因，還必須經諸如萘鈉等化學浸蝕的內壁表面多孔處理、否則包覆后與硅橡膠不能很好 的粘接。發明內容本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種可熔性聚四氟乙烯管 狀膜，它通過選擇合適的內、外層材料，使得管狀膜不僅外表面光滑致密、防污性能好， 而且內表面在包覆后與硅橡膠粘接性好的特點。本發明所要解決的另一個技術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，以克服現有技術技術難度大、設備要求高及成本高的不足。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為本發明可熔性聚四氟乙烯管狀膜， 它是由底層和面層構成的無縫管狀物，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，其中中摻混有相當于可熔性聚四氟乙烯重量3~15%的組分A和干重相當于 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，其中摻混有相當于可熔性聚四氟乙烯重量10~50%的組分C和干重相當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，無機鹽成為細微晶核，在以后的 超聲波清洗機水處理過程中這些細微的晶核溶解于水而得到多孔的內壁表面，'由于底層 涂料中無機鹽的摻混，極易造成乳液的不穩定，摻混組分B的目的即在于改善和提高涂 料乳液的穩定性。面層涂料中摻混組分C的目的在于調節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需要添加導電、導熱及潤滑材料，此已為 現有技術所公開。比如，分別在底和面層中加入5%-15%的導電碳黑或石墨，可以得到 表面電阻2-200kQ的導電涂層。加入10%-30%的石墨或氮化硼，能得到導熱系數0.5-1.2 w/ (m'k)的導熱及潤滑涂層。從易溶性、成本及材料易得角度考慮，所述水溶性無機鹽優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，經超聲波清洗機水處理，使所述底層 內壁的水溶性無機鹽細晶核溶解于水，經干燥后即得內壁多孔、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。本發明的優點在于本發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，且免去了后續的諸如萘鈉等化學浸蝕內壁表面處理，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點，且無需后續的化學浸蝕內壁表面處理。本發明方法則具有簡單可靠，設備投資少，各類型號、規格和數量多少易操控，生 產"掉頭"快，成本低，及產品質量穩定的優點。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。 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固定棒上，自轉速度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管狀膜經超聲波清洗機水處理，使底層中的氯化鈉晶核溶解于水，干燥后即得 到內壁多微孔、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管狀膜經超聲波清洗機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管狀膜經超聲波清洗機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管狀膜經超聲波清洗機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管狀膜經超聲波清洗機水處理后即得成品膜。性能測試用以上實施例所得到的PFA管狀膜進行硅橡膠壓力輥包裹(參見本公司發明專利 申請號03116401.3所述方法)，目測包覆表面光滑平直，未見起皺褶開裂現象。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°進行剝離，結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。上機打印檢測用包裹好的壓力調節輥分別裝配到激光打印機上試驗，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，其中中摻混有相當于可熔性聚四氟乙烯重量3～15％的組分A和干重相當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，其中摻混有相當于可熔性聚四氟乙烯重量10～50％的組分C和干重相當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鹽被沖洗掉后所形成的微孔。
2、 根據權利要求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 鹽為氯化鈉或氯化鉀。
3、 根據權利要求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、 根據權利要求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，經超聲波清洗機水處理，使所述底層內壁的水溶性無機鹽細晶核溶解于水，經干燥后即得內壁多孔、外壁光滑致密不粘的無 縫管狀膜。
6、 根據權利要求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鹽，超聲波水洗后因無機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、面二層經涂敷設備依次涂覆在鋁合金管表面，經高溫烘烤塑化成膜后從金屬管表面脫出，再經超聲波清洗機處理后得到內壁多孔，外表面光滑致密不粘性好的PFA管狀膜。產品具有外表面光滑致密、防污性能好，內壁表面無需后續處理，而且內表面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印機和激光打印機中的硅橡膠下熱棍。
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 優先權日2007年12月17日
發明者陳賢斌 申請人:陳賢斌