Склад та структурні характеристики ПТФЕ визначають, що він має характеристики високої та низької температурної стійкості, корозійної стійкості, стійкості до погоди, високої змащування, неадгезії тощо, але також є низька твердість, великий коефіцієнт лінійної експансії, поганий Теплопровідність, погані механічні властивості, погана стійкість до зносу, погана стійкість до повзучості, легкий холодний потік, труднощі вторинної обробки та інші недоліки певною мірою обмежують його широке застосування. Тому дослідження його модифікації було гарячою темою.
Методи модифікації ПТФЕ в основному включають модифікацію поверхні, модифікацію змішування, модифікацію наповнення та хімічну модифікацію. Серед них наповнення та змішування модифікованого PTFE - це простий та ефективний метод.
01
Неорганічна модифікація наповнення наповнення
Зазвичай неорганічні наповнювачі - це наповнювачі наночастинок, металеві та оксидні наповнювачі, наповнювачі вуса та графіт, вуглецеве волокно (CF), скловолокна (GF) тощо.
Упаковка наночастинок
Наночастинка має характеристики невеликого розміру, великої питомої площі поверхні та велику площу інтерфейсу та взаємодію з полімером, тому композит наночастинок та полімеру можуть отримати ідеальну адгезію інтерфейсу. Крім того, наночастинки також можуть усунути невідповідність між коефіцієнтами теплової експансії двох компонентів і зв'язувати міжтхійний рух макромолекул ПТФЕ, що сприяє поліпшенню трибологічних та механічних властивостей полімеру. В даний час наноматеріали, які використовуються для заповнення PTFE, в основному включають Nano-Al2O3, SiO2 та TiO2.
Заповнення металу та оксиду
Металева упаковка має хорошу теплопровідність, а також стійкість до зносу та багато інших відмінних властивостей. Додавання металевого наповнювача до ПТФЕ може не тільки значно покращити теплопровідність ПТФЕ, але й значно покращити його стійкість до зносу. Наприклад: Частинки Cu, волокна Al2O3 тощо.
Упаковка вуса
Вуса - це монокристалічні волокна з невеликими дефектами, як правило, діаметром лише декількох мкм. Його висока механічна міцність, міцність на розрив, близький до теоретичної сили чистого кристала, може бути широко використана для підвищення продуктивності композитних матеріалів, є новим перспективним матеріалом.
Матеріали вуса-це чотири голкоподібний оксид цинку, вуса сульфату кальцію тощо.
Інша упаковка
Інші наповнювачі - графіт, CF, GF тощо. CF, GF та графіт можуть бути заповнені індивідуально або спільно. Встановлено, що спільно посилений композит PTFE виявляє пластиковий перелом при розтягуванні, і є високопродуктивним змащувальним ущільнювальним матеріалом з хорошими всеосяжними механічними властивостями.
02
Модифікація полімерного змішування
Коефіцієнт тертя композитів PTFE, утворених неорганічною начинкою, зазвичай великий, а пошкодження деталей шліфування велике, а механічні властивості продуктів недостатньо високі. Полімерне змішування модифікованого PTFE, очевидно, покращило вищезазначені недоліки. Основними органічними полімерами, що використовуються для заповнення ПТФЕ, є поліфенілен сульфід (PPS), поліефенільний ефір (Peek), поліімід (PI) та поліфеніл -ефір (POB).
Наприклад, композити PEEK/PTFE готуються за допомогою процесу натискання гарячого штампу і використовуються як композитні підшипники. Результати показують, що коефіцієнт тертя композиту значно зменшується зі збільшенням вмісту ПТФЕ, і термін експлуатації підшипника триває.
Деякі вчені готували PPS /PTFE, PI /PTFE, PEEK /PTFE, POB /PTFE, Aramid /PTFE та інші 5 видів композиційних матеріалів. Було встановлено, що композити PTFE з 15% поліфеніловим ефіром (POB) мали найкращий ефект проти фрикції, а композити PTFE з 15% PI мали найкращу стійкість до зносу. На відміну від цього, композит PTFE, наповнений 15% Aramid, має найкращі властивості тертя та зносу та механічні властивості, а його стійкість до зносу майже в 400 разів вище, ніж у чистого PTFE, тоді як коефіцієнт тертя - лише 84% від чистого ПТФЕ.
