聚四氟乙烯－－改性PTFE复合材料之有机填料

无机填料填充聚四氟乙烯复合材料的强度、耐磨性虽有一定的提高，但由于无机填料与聚四氟乙烯基体之间的相容性较差、亲合力较小，在基体中出现明显的界面，且不容易分散均匀，所以这类复合材料因摩擦系数较大，对被磨件损伤大，制品机械强度不够高而不能满足一些特殊的要求。为了克服上述缺点，人们开发了高聚物填充聚四氟乙烯复合材料。用于填充聚四氟乙烯的有机材料主要有聚苯~(PHB)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等。 有机材料的填人可使聚四氟乙烯的耐热性、抗蠕变性、抗压能力、压缩、弯曲和耐磨性得到改善。 李文忠等人采用机械共混、冷压、烧结成型的方法制备了聚四氟乙烯和PHB、PPS、PEEK的复合材料，并采用黏弹分析仪测试了其动态力学性能。几种添加物的加入使聚四氟乙烯基复合材料的储能模量变大，且随添加物含量的增加而增大。聚四氟乙烯/PPS/复合材料的损耗因子峰值比纯聚四氟乙烯的大，且随PPS含量的增加而增大；而加人其他几种添加物均使复合材料的损耗因子峰值比聚四氟乙烯的小，且随添加物含量的增加而减小。PHB、PEEK与聚四氟乙烯的相容性较差，PPS与聚四氟乙烯的相容性也不太好。 PHB填充改性聚四氟乙烯对克服聚四氟乙烯的易蠕变、不耐磨耗等缺点有明显效果，且不伤害磨件，并可提高使用温度。PHB的用量对复合材料的性能有很大影响，拉伸强度、断裂伸长率、密度随着PHB用量的增加而减小。赵普等人分别对PHB、PI填充的聚四氟乙烯的摩擦性能进行了研究。结果表明，PHB不但可增加材料的耐磨性，且能有效降低材料的摩擦系数；而PI的加人可有效增加转移膜与对偶之间的结合力。 蔡立芳研究了PHB、PI对聚四氟乙烯复合材料拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度以及在干摩擦条件下的摩擦磨损性能的影响，确定出PHB最佳用量(质量分数)为20％。PHB/聚四氟乙烯的力学性能好于PI/聚四氟乙烯，分散性是材料力学性能的重要影响因素。当填料用量在一定范围内增大时，聚四氟乙烯复合材料的拉伸强度和弯曲强度逐渐减小，但复合材料的硬度和弯曲模量增大。通过第二、三相填料的加入，能够很好的改善PHB/聚四氟乙烯复合材料的力学性能，使试样的拉伸强度在PHB改性的基础上提高7％～34％，弯曲强度提高10％～60％，弯曲模量提高0～82％，邵D硬度提高2～4。