PTFE -Misch- und Füllmodifikationsmethoden

2025,05,14

Was sind die PTFE -modifizierten Harze für Reibungsmaterialien?

Polytetrafluorethylen (PTFE) ist eine spezielle technische Kunststoffe, die gute physikalische und chemische Eigenschaften hat, kann gegen „Aqua regia“ resistent sein, die allgemein als „plastischer König“ bezeichnet werden. Es hat einen sehr geringen Reibungskoeffizienten. Der Reibungskoeffizient ist sehr niedrig, nur 0,04, nicht absorbierend und nicht entzündlich. Die mechanischen Eigenschaften von PTFE sind jedoch aufgrund seiner nicht-polaren molekularen Kette schlecht. Die Verwendung der hervorragenden Reibung und Hochtemperaturleistung von PTFE, die Verwendung anderer technischer Kunststoffe mit hoher mechanischer Stärke seiner Mischmodifikation, können die Stärken der Komponenten der Mischung synthetisieren, um komplementäre Vorteile zu erzielen, die Produktion hervorragender Leistung von technischen Kunststoffen und damit die Anwendungsbereiche der Konstruktion Plastik. Die häufig verwendeten technischen Kunststoffe, die mit PTFE gemischt werden, sind wie folgt:

1. Polyoxymethylen (POM)

POM ist ein hochkristallines lineares thermoplastisches Polymer mit einzigartigen mechanischen Eigenschaften, ausgezeichneter Ölresistenz, chemischer Widerstand, Kriechwiderstand und guten thermischen und elektrischen Eigenschaften, niedriger Wasserabsorption, kann mit einer weiten Temperaturenbereiche mit der mechanischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften gehalten werden. Die Verwendung der PTFE -Modifikation von POM kann die POM -Zähigkeit verbessern, die Einflussfestigkeit von POM und andere Defekte ist, um eine hervorragende Leistung des Reibungsmaterials zu erzielen.

2. Polyetheretheketon (Peek)

Peek hat eine hervorragende Gesamtleistung, eine gute Wärmefestigkeit, eine langfristige Verwendung von bis zu 240 ° C, die zu 300 ° C-Faserverstärkungsgrades, aber auch eine hohe Festigkeit, hohe Starrheit, Kriechwiderstand und gute Müdigkeitsbeständigkeit sowie selbstflammende, ölresistente, resistente gegen organische Lösungsmittel und andere Eigenschaften. Seit seiner Einführung in den 1960er Jahren Peek und seine Verbundwerkstoffe in Luftfahrt-, Luft- und Raumfahrt-, elektrischen und elektronischen Industriefeldern, um eine breite Palette von Anwendungen zu erhalten. Glasfaser (GF)/Carbonfaser (CF) hybrid verstärkte Peek/PTFE-Verbundwerkstoffe sind eine umfassende Leistung von hervorragenden Verschleißmaterialien mit hoher Temperatur, Verschleißfestigkeit und anderen Vorteilen können als strukturelle Komponente für die Umgebung mit hoher Temperatur verwendet werden.

3.. Polyphenylensulfid (PPS)

PPS ist ein neuer technischer Kunststoff, der 1968 von Philips Petroleum Pionier ist. PPS ist als „neuer Kunststoff für das Strahlalter“ bekannt. Es hat eine hervorragende thermische Stabilität, eine gute Adhäsion, die elektrische Isolierung, die Korrosionsbeständigkeit und die Selbstauslöser. Sein Nachteil ist ein schlechter Aufprallwiderstand und die Formenschwierigkeiten. PTFE Inert -Oberfläche und PPS sind schwierig zu verbinden, Hauswissenschaftler verwenden PPS -Pulver- und Mixer -Mischkugelmühle und fügen dann PTFE -Pulver aus Beschichtungen hinzu. PTFE / PPS -Legierungsbeschichtungen zur Lösung der PPS -Schmelzdurchflussrate ist hoch. Es ist schwierig, das Problem des Formens direkt zu formen. Über 300 ° C kann immer noch hohe mechanische Eigenschaften aufrechterhalten, die hauptsächlich für korrosionsbeständige Pumpen, Min, Dichtungen und dynamische Dichtungen, Buchsen, Automobilmotorventilabdeckung, Chromatographie-Gleitdichtungen und Führungsteile verwendet werden.

4. Polyamid (PA)

Die Zugabe von PTFE zu PA verbessert hauptsächlich seine Gleiteigenschaften. Wenn PTFE mit einem Füllstoffniveau von mehr als 10 %hinzugefügt wird, wird auch die Reibungsreduzierung und die Verschleißfestigkeit von PA verbessert, und der Reibungskoeffizient und der Verschleiß werden erheblich verringert.

5. Polyimid (PI)

PI ist ein Polymer, das eine Imide -Gruppe in der Hauptkette enthält, die repräsentativ für heterocyclische Polymerverbindungen ist, die zuerst von Dupont Company in den USA produziert werden. Es hat herausragende Wärmefestigkeit, Strahlungsbeständigkeit und Abriebfestigkeit. Produkte, die durch das Mischen von Thermoplastik -Polyimid (TPI) mit PTFE oder durch Hinzufügen anderer Füllstofftechnologien hergestellt werden, können für Automobilhaubenenteile, Luft- und Raumfahrtgeräte und Büroelektronik verwendet werden.

PTFE -Misch- und Füllmodifikationsmethoden

Polytetrafluorethylen (PTFE), allgemein bekannt als „König der Plastik“, ist 1950 ein thermoplastisches Industrialisiert. In Ptfe ersetzt das Fluoratom das Wasserstoffatom in Polyethylen, und da der Radius der Fluorinatom (0.064 nm) ist, ist der Radius des Wasserstoffs (0.064 nm). vom planar verdrehten Zickzackkonformation von Polyethylen zur helikalen Konformation von PTFE gedreht.

PTFE composition and structural characteristics determine its resistance to high and low temperatures, corrosion resistance, weather resistance, high lubrication, non-adhesion and other characteristics, but there are also low hardness, large coefficient of linear expansion, poor thermal conductivity, poor mechanical properties, poor abrasion resistance, poor creep resistance, easy to cold flow, secondary processing difficulties and other shortcomings to a certain extent, restricting the breiter Spektrum seiner Anwendungen. Daher war seine Modifikationsforschung ein Hotspot.

Was sind die Modifikationsmethoden? Die Modifikationsmethoden für PTFE umfassen hauptsächlich Oberflächenmodifikation, Mischmodifikation, Füllmodifikation, chemische Modifikation usw., Füll- und Mischmodifikation von PTFE sind einfache und effektive Methoden. Unter ihnen ist das Füllen und Mischen der Modifikation von PTFE eine einfache und effektive Methode. 1.

1. Änderung der Anorganischen Füllstofffüllung

Häufig verwendete anorganische Füllstoffe sind Nanopartikelfüller, Metall- und Oxidfüller, Whisker -Füllstoffe und Graphit, Kohlefaser (CF), Glasfaser (GF) usw.

Nanopartikelfüller

Nanopartikel haben die Eigenschaften kleiner und großer spezifischer Oberfläche, und die Grenzflächenfläche und die Wechselwirkung zwischen ihnen und dem Polymer sind groß, sodass die beiden Verbundwerkstoffe eine ideale Grenzflächenadhäsion erhalten können. Darüber hinaus können Nanopartikel die Mismatronen zwischen den Koeffizienten der thermischen Expansion der beiden Komponenten beseitigen und die Wechselbewegung von PTFE -Makromolekülen binden, die der Verbesserung der tribologischen und mechanischen Eigenschaften von Polymeren förderlich sind. Derzeit sind Nanomaterialien, die zum Füllen von PTFE verwendet werden, hauptsächlich Al2O3-, SiO2- und TiO2 -Nanopartikel.

Metall- und Oxidfüller

Gefüllte Metallfüller haben eine gute thermische und elektrische Leitfähigkeit sowie eine Verschleißfestigkeit und viele andere hervorragende Eigenschaften. Das Hinzufügen von Metallfüllern in PTFE kann die thermische Leitfähigkeit von PTFE nicht nur signifikant verbessern, sondern auch seinen Verschleißfestigkeit erheblich verbessern. Zum Beispiel: Cu -Partikel, Al2O3 -Fasern und so weiter.

Whisker -Füllstoffe

Füllflächen sind einzelne Kristallfasern mit wenigen Defekten, normalerweise nur wenige Mikrometer im Durchmesser. Es hat eine hohe mechanische Festigkeit, Zugfestigkeit nahe der theoretischen Festigkeit reiner Kristalle kann weit verbreitet werden, um die Leistung von Verbundwerkstoffen zu verbessern, ist ein vielversprechendes neues Material. Whiskermaterialien sind Tetra-Bedienerzinkoxid-Whiskers, Calciumsulfat-Whisker usw.

Andere Füllstoffe

Mit anderen Füllstoffen sind Graphit, CF, GF usw. gefüllt. CF, GF und Graphit können allein gefüllt werden. Es können auch mit gefüllten modifizierten PTFE-Verbundwerkstoffen gefüllt werden.

2. Modifikation Polymer -Mischung

Anorganische Füllstoff -PTFE -Verbundwerkstoffe werden normalerweise durch einen großen Reibungskoeffizienten gebildet. Die Schäden an den abgetäuschten Teilen sind die mechanischen Eigenschaften des Produkts nicht hoch genug. und Polymer -Mischung modifiziertes PTFE verbessert die obigen Mängel signifikant. Die zur Füllung von PTFE verwendeten organischen Polymere sind hauptsächlich Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (Peek), Polyimid (PI) und Polyphenylenester (POB).

Zum Beispiel wurden Peek/PTFE -Verbundwerkstoffe durch Heißformprozess hergestellt und als Verbundlagermaterial verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Reibungskoeffizient des Verbundmaterials mit zunehmender PTFE -Gehalt erheblich abnimmt, was die Lebensdauer des Lagermaterials verlängert.

Einige Wissenschaftler haben fünf Arten von Verbundwerkstoffen wie PPS/PTFE, PI/PTFE, PEEK/PTFE, POB/PTFE und Aramid/PTFE vorbereitet. Es wurde festgestellt, dass PTFE -Verbundwerkstoffe, die mit 15% Polyphenylen -Biphenylester (POB) gefüllt sind, den besten Reibungsreduktionseffekt hatten und PTFE -Verbundwerkstoffe, die mit 15% PI gefüllt sind, den besten Verschleißfestigkeit hatten. Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass PTFE -Verbundwerkstoffe, gefüllte mit 15% Aramid gefüllte, die besten Reibung und Verschleißeigenschaften und mechanische Eigenschaften mit fast 400 -mal höheren Verschleißwiderstand als reiner PTFE aufweist, während der Reibungskoeffizient nur 84% der von reinem PTFE betrug.