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玻璃纖維填充PTFE優點和局限性

日期:2024-05-19 23:26
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摘要:

玻璃纖維填充PTFE優點和局限性

      由於其在熔融狀態下粘度非常高,不可能使用通常的熱塑性塑料技術來加工PTFE  
PTFE一般采用燒結的方法來加工:PTFE粉體*先要壓實,然後在380°C時燒結,*後冷卻得到製品

 

 

 

 

聚四氟乙烯(PTFE)有許多優良的性能,如耐高溫耐低溫,耐化學腐蝕及優良的電性能等。但PTFE也存在著某些明顯的缺點而限製了其更廣泛的應用,比如PTFE的耐摩耗性差,在較大的載荷下表現出較大的蠕變等等。為了克服這些缺點使PTFE得到更廣泛的應用,很多研究企業及高校和科研機構都對PTFE的填充改性進行了多方麵的研究發展。不同的填充劑以及不同的加工工藝都會給*終產品帶來不同的性能。填充改性後的PTFE既保持了原有的特性,也在很多機械性能方麵的缺點進行了很大的提高,拓寬了其應用領域。
簡單討論一個典型的填充改性PTFE的配方:

原料        質量分數()        技術要求
(
PTFE        73        平均粒徑40um;拉伸強度30MPa;斷裂伸長率3200%
青銅粉        7        粒度100
玻纖        8        粒度250目;含堿小於1%;直徑89um;長徑比10:1
石墨        2        顆粒直徑不大於30um;殘渣含量小於0.015%;相對密度2.092.25之間-
二硫化鉬        10        純度大於97%;粗顆粒直徑小於30um的占95%;小於10um的占5%
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表中所列舉的是填充改性PTFE的典型配方,接下來會列舉一些每個組分的具體功能和一些注意點。
PTFE,樹脂基體。一般會選用粉體顆粒比較小的PTFE樹脂。通常選用粒徑在30~45um的細粉料PTFE。因為粒徑對*終製品性能的影響比較大,細粉料的成本適中且性能較好。而且較小的顆粒會提供一個比較大的比表麵使PTFE樹脂和填充劑的接觸麵積增大,從而提高了混合物的均勻性。
2)青銅粉,青銅粉主要作用是提高製品的導熱性。在使用前必須乾燥處理。
3)玻璃纖維, 玻璃纖維的主要作用是增強耐摩性,改善尺寸穩定性。PTFE製品應當選用無堿玻璃纖維,因為玻纖耐酸性強,但不耐堿。
4)石墨, 石墨是一種具有層狀晶體結構的高效能固體潤滑劑,具有很高的耐摩擦,耐壓,耐高溫性,化學性能穩定,還有優良的導電,導熱性。使用時,顆粒要求不大於30um,*大填充量為15%,以防止在PTFE壓製時產生開裂。
5)二硫化鉬, 二硫化鉬也是一種固體潤滑劑,在PTFE中添加主要作用是增加製品的表麵硬度,以降低初期磨損量。
配方幾乎將各類填充劑羅列了進去。金屬,纖維,無機顆粒,都是可以用來填充改性PTFE的填料。但是因為PTFE的表麵活性非常低,幾乎冇有相容劑可用來活化PTFE與填料的界麵。所以PTFE在填料共混改性後,其機械性能會大幅度降低。但其摩擦性能卻可以數量級的提升。現在已經有企業科研機構和高校開始研究對PTFE表麵的處理,一旦這個問題得以解決,PTFE改性的應用前景將不可估量。

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