填充聚四氟乙烯塑料

填充聚四氟乙烯塑料

      由于聚四氟乙烯PTFE其在熔融状态下粘度非常高,不可能使用通常的热塑性塑料技术来加工。聚四氟乙烯PTFE一般采用烧结的方法来加工。PTFE粉体先要压实,然后在380°C时烧结,冷却得到制品。

      聚四氟乙烯PTFE有许多优良的性能,如耐高温耐低温,耐化学腐蚀及优良的电性能等。但四氟乙烯PTFE也存在着某些明显的缺点而限制了其更广泛的应用,比PTFE的耐摩耗性差,在较大的载荷下表现出较大的蠕变等等。为了克服这些缺点使PTFE得到更广泛的应用,很多研究企业及高校和科研机构都对四氟乙烯PIFE的填充改性进行了多方面的研究发展。不同的填充剂以及不同的加工工艺都会给产品带来不同的性能。填充改性后的PTFE保持了原有的特性,也在很多机械性能方面的缺点进行了很大的提高,拓宽了其应用领域。简单讨论一个典型的填充改性四氟乙烯PTFE的配方。


原料                质量分数(%)             技术要求

PTFE                   73                          平均粒径40um;拉伸强度30MPa; 断裂伸长率3200%

青铜粉               7                             粒度100目

玻纤                   8                             粒度250目;含碱小于1%;直径8~9um; 长径比10:1

石墨                   2                             颗粒直径不大于30um;残渣含量小于0.015%; 相对密度2.09~2.25之间

二硫化钼           10                            纯度大于97%;粗颗粒直径小于30um的占95%;小于10um的占5%


表中所列举的是填充改性四氟乙烯PTFE的典型配方,接下来会列举一些每个组分的具体功能和一些注意点。

(1)四氟乙烯PTFE树脂基体。一般会选用粉体颗粒比较小的四氟乙烯PTFE树脂。通常选用粒径在30-45m的细粉料四氟乙烯PTFE。因为粒径制品性能的影响比较大,细粉料的成本适中且性能较好。而且较小的颗粒会提供一个比较大的比表面使四氟乙烯PTFE树脂和填充剂的接触面积增大,从而提高了混合物的均匀性

(2)青铜粉,青铜粉主要作用是提高制品的导热性。在使用前必须干燥处理。

(3)玻璃纤维,玻璃纤维的主要作用是增强耐摩性,改善尺寸稳定性。四氟乙烯PTFE制品应当选用无碱玻璃纤维,因为玻纤耐酸性强,但不耐碱。

(4)石墨,石墨是一种具有层状晶体结构的高效能固体润滑剂,具有很高的耐摩擦,耐压,耐高温性,化学性能稳定,还有优良的导电,导热性。使用时,颗粒要求不大于30um,填充量为15%,以防止在四氟乙烯PTFE压制时产生开裂。

(5)二硫化钜, 二硫化也是一种固体润滑剂,在四氟乙烯PTEE中添加主要作用是增加制品的表面硬度,以降低初期磨损量。配方几平将各类填充剂罗列了进去。金属,纤维,无机颗粒,都是可以用来填充改性PTFE的填料。但是因为四氟乙烯PTFE的表面活性非常低,几乎没有相容剂可用来活化PTFE与填料的界面。所以四氟乙烯PTFE在填料共混改性后,其机械性能会大幅度降低。但其摩擦性能却可以数量级的提升。现在已经有企业科研机构和高校开始研究对PTFE表面的处理,一日这个问题得以解决聚四氟乙烯PTFE改性的应用前景将不可估量。

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