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连续法大气压低温等离子体聚四氟乙烯表面处理清洁生产技术
2010年我国含氟聚合物产能约8万多吨,占世界总产能的三分之一,产量近6万吨,其中PTFE约占80%,已成为世界第二大生产国。根据国家氟化工十二五规划,到2015年我国含氟聚合物产能将达到13.4万吨,产量达到9.4万吨,其中PTFE约占70%。随着战略性新兴产业的兴起,PTFE应用范围已经从传统领域扩展到环保、生物医药、新能源、电子信息等新兴产业领域。如在环保领域,PTFE膜接触器应用于烟道气处理;在生物医药领域,PTFE中空纤维管用作血浆过滤器;在新能源领域,PTFE用作锂电池隔膜和太阳能电池背板;在电子信息领域,PTFE用作驻极体材料。而这些应用,无一不涉及到对PTFE的表面处理。传统的湿化学法已经不能适应,正如氟化工十二五规划中所述:产品结构不合理,中低端产品为主,高端产品仍然依赖进口;应用开发不力,加工技术和设备落后。 大气压低温等离子体材料表面改性是一种新型的表面改性方法,这种方法可以有效地改善材料表面性能,且凭借其独特的优点使其具有其它传统方法不可比拟的优势,是一项值得深入研究的有广阔应用前景的技术。本项目采用大气压低温等离子体改性PTFE材料,替代传统的湿法化学处理方法,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,开发出适合对PTFE表面处理的高放电均匀性、高放电电离效率和大面积的均匀等离子体在线清洁处理技术,从而达到对PTFE表面改性的有效调控,取代传统的化学表面处理方法,推动相关产业的技术进步和PTFE在新兴行业中的应用,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 本项目所采用的常压低温等离子体设备为大面积、均匀连续处理设备,如图所示,可以实现稳定均匀DBD模式运行,配合上收卷、送卷,臭氧抽气等装置,可实现在线连续运行。目前已在实验室实现电极长度为1.5米的的大面积放电,如图(a)所示,将进一步结合在线处理要求,深入研究等离子在线处理工艺,开发如图(b)所示的在线处理样机。处理宽度0.5m,处理速度1-5m/min可调;处理厚度0.05-0.5mm;处理后PTFE表面水接触角不大于50°;PTFE表面微观形貌:表面刻蚀程度均匀。 技术特点及创新性 针对目前PTFE表面处理中采用的湿法化学处理方法安全性、环保性、节能性差的缺点,采用大气压低温等离子表面处理技术,通过研究放电参数、处理结构及处理气体对PTFE表面改性影响的规律,获取最优改性处理条件,找到最适合取代化学处理方法的PTFE表面状态;通过研究在PTFE表面接枝不同的分子链,使其表面产生新的分子结构和新的功能,解决表面处理后老化效应等问题;开发新型的DBD等离子体处理样机,提高等离子体大面积处理均匀性;实现对PTFE表面处理的在线连续性、经济性、清洁性和安全性。同时为低温等离子体材料表面改性的大规模工业应用提供实践。研发出适应工业化生产的PTFE表面处理新技术和新设备,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,而且改性只涉及表面纳米级别范围内,基体性能不受影响,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 ●应用前景: 以聚四氟乙烯复合胶带为例,该产品是采用PTFE乳液浸渍玻璃纤维基布,生产出聚四氟乙烯漆布,再进行单面表面处理后,涂上一层有机硅胶粘剂。该产品表面光滑,有着良好的抗粘性,耐化学腐蚀和耐高温性以及优秀的绝缘性能,并具有反复粘贴功能,广泛应用于在造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、砂轮切片、机械等领域,还可应用于浆纱机的滚筒、热塑脱模等行业。该产品预计全国年用量达1000多万㎡。再以太阳能电池组件背板为例,其主流产品是TPT。该产品是由上下两层PVF(聚氟乙烯)和PET(聚对苯二甲酸二乙酯俗称涤纶)薄膜三层复合而成。该产品的生产就涉及到对PVF的表面处理。相对于PTFE来说,PVF的表面处理就比较容易。据统计1兆瓦组件需要8800-10000平方米的背膜,2007年我国组件量为1717兆瓦,消耗各种背膜1500-1700万平方米,全部依赖进口。据《2008年中国光伏太阳能行业研究与投资前景分析报告》预测,2008年世界组件量为将上升40%,约为5600兆瓦,我国组件量约为2400兆瓦,需要背膜约1900-2400万平方米,PVF表面处理量达3800-4800万平方米。 目前,国内外相关研究大多实验室阶段,国外一些知名的大公司,如道康宁、3M以及德国的一些公司,也正致力于该技术研究。从目前报道资料情况上看,国外仅道康宁公司有应用报道,国内尚无相关产品推出。因此技术属于自主創新技术,将填补国内空白,达到国际先进水平。本技术具有应用的普遍性,不但可用于PTFE的表面处理,更可用于其它氟树脂和难粘高分子材料的表面处理,具有广阔的市场前景。本技术还可以推广到其他高分子材料处理领域,以及保护性包装、生物材料处理、薄膜沉积、生物医学应用等领域,在提高材料表面性能,开创材料新的应用领域方面发挥着至关重要的作用。
南京工业大学 2021-01-12
一种风力发电机旋转冷却系统及包括该系统的风力发电机
本发明公开了一种超导风力发电机旋转冷却系统,其包括至少 一个贴附布置于超导风力发电机的外转子的铁芯筒体外周壁上的换热 单元,其中,换热单元包括过滤器,冷却风扇、换热器和换热器壳体, 过滤器设置在换热器壳体端部,表面均布多个过滤孔,冷却风扇置于 过滤器后端,并与换热器壳体内腔相通,换热器壳体轴向贴附在铁芯筒体外壁上,表面上开有多个散热孔,并可与铁芯筒体外壁上开设的 通孔相通,并通过换热器壳体另一端的出口排出,实现对流冷却。本 发明还公开了具有上述冷却系统的风力发电机。本发明可充分利用超 导电机叶片旋转
华中科技大学 2021-04-14
西安交通大学机械工程学院高精度磁控溅射机竞争性磋商
西安交通大学机械工程学院高精度磁控溅射机竞争性磋商
西安交通大学 2022-05-27
西安交通大学机械工程学院高精度磁控溅射机竞争性磋商
西安交通大学机械工程学院高精度磁控溅射机竞争性磋商
西安交通大学 2022-05-27
华中农业大学人工智能教学设备购置(PC机更新)竞争性磋商公告
华中农业大学人工智能教学设备购置(PC机更新)竞争性磋商
华中农业大学 2022-06-23
跨临界二氧化碳热泵热水器及其压缩机的研究与开发
跨临界 CO2 热泵系统可广泛应用于生活热水供应、采暖和工业干燥等诸多领域,同时在环境保护方面有很大的优势,且节能效果较好。随着国家政策的倾斜,我国对 CO2 热泵技术研究的不断深入, CO2 热泵热水器在我国将会有很好的发展前景。目前,西安交通大学与万宝、美的、格力等公司均有热泵热水器及其压缩机方面的合作项目。 随着人们对环境问题日益关注,自然工质作为制冷剂的研究方向逐渐成为制冷行业新的研究热点。由于 CO2 具有较好的热物理性质,因此 CO2 作为制冷剂的制冷、制热技术也在逐步走向成熟。对 CO2 压缩机的研究主要是一些国外压缩机生产企业,比如日本的 SANYO、MYCOM、DAINKIN 公司,意大利的 DORIN 公司等国际知名公司。而对于跨临界 CO2 热泵热水器的研究,日本的多家公司走在了世界的前列,并于 2001 年将小型家用 CO2 热泵热水器投入了市场。而对于商用 CO2 热泵热水器的研究和开发,在国内外尚未有成熟机型的出现。
西安交通大学 2021-04-11
新型齿式真空泵/压缩机对罗茨真空泵/鼓风机的节能替代
齿式真空泵/压缩机与罗茨真空泵/压缩机类似,具有结构简单、可靠性高、维护方便且成本低的特点,但它具有内压缩过程,因此能耗小(比罗茨鼓风机节能高达20%),排气温度低(压比为2时,温度低15℃),单级升压高(单级升压高达2bar),是罗茨真空泵/鼓风机理想的节能替代产品。西安交通大学压缩机研究所掌握了齿式真空泵/压缩机的型线设计、孔口布置等关键技术,并已和企业联合开发出单级压力比达到3的齿式压缩机,并通过了产品鉴定。目前该产品已经在石化、水泥罐装、气力输送、污水处理等领域得到应用(压力比在1.6~3的范围该产品节能优势明显)。
西安交通大学 2021-04-11
基于太阳能光伏电源和直流变频压缩机蓄冷和蓄电功能的冰箱
北京工业大学 2021-04-14
一种物理模拟航空发动机中介机匣件铸造成形过程的模具
本发明公开了一种物理模拟航空发动机中介机匣件铸造成形过 程的模具,其包括模具单元、固定单元和照明单元,模具单元由多层 模腔结构叠加而成,每层模腔结构的内部腔体连通,多层模腔结构内 部腔体组合而成的腔体形状与航空发动机中介机匣件的形状适应;模 具单元中部设有与底层模腔结构相连通的中心直浇道;底层模腔结构 的底部设有排水阀和支撑定位柱;固定单元包括组合销孔和圆柱销, 组合销孔由各层模腔结构上同轴销孔叠加而成,圆柱销贯穿组
华中科技大学 2021-04-14
2024新能源电池行业趋势等离子清洗机如何成为动力电池组装的“隐形功臣”?
在 2024 年全球动力电池产业冲刺 400Wh/kg 能量密度的关键节点,等离子清洗机正以革命性工艺革新推动着电池制造的质效提升。这个看似普通的工业设备,正在动力电池极片处理、电芯封装等关键工序中扮演着 "精密美容师" 的角色,成为保障电池安全性和稳定性的核心环节。
山东罗丹尼分析仪器有限公司 2025-07-01
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