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目前聚四氟乙烯密封材料是什么研究进展?

发布时间:2020-12-3 21:42:05    浏览次数:    来源:www.cn-jiangxing.com

摘要: 尽管PTFE具有优异的性能,但其缺点(如压缩回弹性差,蠕变大和“冷流现象”)会影响PTFE的密封性能,因此,改性聚四氟乙烯进一步提高其综合性能是研究的重点。目前,聚

 尽管PTFE具有优异的性能,但其缺点(如压缩回弹性差,蠕变大和“冷流现象”)会影响PTFE的密封性能,因此,改性聚四氟乙烯进一步提高其综合性能是研究的重点。目前,聚四氟乙烯的改性主要是与其他材料复合,并利用复合材料的特性来弥补聚四氟乙烯本身的不足,从而达到改性的目的,主要方法有:表面处理改性,填充改性,共混改性等。

一、表面处理改性,PTFE极低的表面活化性和不粘特性限制了它与其他材料的复合, PTFE材料的表面改性是为了改善表面活化性,常用的PTFE表面改性技术如下:

1.表面活化技术

(1)等离子活化方法。用氩,氦,氢,氮和其他气体的等离子体处理PTFE材料,以增加其表面的自由能,提高其润湿性和附着力,并形成可以胶接在表面上的表面活化层。

(2)辐照活化法。通过高能射线的辐照使表面脱氟,从而产生与其他材料的粘合效果。

(3)电晕放电活化方法。经过适当的电晕处理后,在一定的气氛中,PTFE会在其表面形成胶接的活化层;

(4)醋酸钾活化法。在特定温度下将PTFE浸入熔融的醋酸钾中,经过一定的处理时间后,在其表面上会形成具有一定程度活化作用的活化层。

(5)特定混合液处理活化方法,例如,PTFE在一定配比的氢氧化钠、二丙烯基聚氰胺混合液中加热处理一定时间即可提高其表面活化性。还有一些其他活化处理法,如特斯拉空心变压器放电活化法、准分子激光活化法等。

2.化学腐蚀表面改性

PTFE也可以通过用某些化学物质腐蚀其表面进行改性。常用的表面腐蚀剂如下:

(1)钠金属的氨溶液。用一定浓度的该溶液处理PTFE后,其接触角可以从108°减小到52°,从而可以与其他材料用环氧粘结剂复合。

(2)钠萘四氢呋喃溶液。表面改性可以通过用一定浓度的钠,萘和四氢呋喃溶液处理PTFE来实现。还有其他的一些腐蚀性,如碱金属汞齐腐蚀,酸性腐蚀,五碳基铁腐蚀等。

3、表面沉积改性

将PTFE 浸入一些金属氢氧化物的胶体溶液中,使胶体粒子沉积在PTFE 表面,从而增大其润湿角,达到改善其表面活化性的目的,上述的一些方法主要适用于PTFE 薄膜的表面改性,这些方法各有优缺点,合理应用或寻找新的表面活化处理方法是扩大PTFE 薄膜应用的主要途径。

二、填充改性

在聚四氟乙烯中加入不同的填料制成填充聚四氟乙烯,能有效地改进其性能,常用的填料有碳纤维、玻璃纤维、青铜粉、石墨、二硫化钼以及一些聚合物填剂。

(1)、碳纤维。碳纤维可改进聚四氟乙烯的机械性能、耐热性和耐摩擦性。碳纤维填充聚四氟乙烯的线膨胀系数小,导热率高,其模压强度、耐蠕变性以及在水中的耐磨耗性均有大幅度提高。

(2)、玻璃纤维。一般填充到聚四氟乙烯的玻璃纤维直径为10~13μm ,平均长度为80μm ,长径比为5~10 ,填充量一般为15 %~25 %,加玻璃纤维将使其耐蠕变性和抗冷流性得到较为显著的改善,耐磨性能也会大大提高。但随着玻璃纤维含量的提高,其拉伸强度、伸长率及韧性会逐渐下降,摩擦系数逐渐增大。



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