專利名稱：含有碳納米管的聚四氟乙烯耐磨復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物復(fù)合材料，尤其是具有高耐磨性能的含有碳納米管的聚四氟乙烯復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯具有高的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性能，在機械、化工等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用。但是純的聚四氟乙烯材料存在機械強度和彈性小，以及線膨脹系數(shù)隨溫度升高而增加的缺點。特別是在有負荷和高速運轉(zhuǎn)條件下，其尺寸不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生永久變形。雖然聚四氟乙烯材料本身具有一定的自潤滑性能，但是純聚四氟乙烯材料的耐磨性能較差。這些不足限制了聚四氟乙烯材料在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。
為了提高聚四氟乙烯材料的耐磨性能，以往的技術(shù)主要在聚四氟乙烯中填充其他材料制備聚四氟乙烯復(fù)合材料。如填充玻璃纖維、碳纖維、石墨、二硫化鉬、二硫化鎢等，這些填充材料可以在一定程度上降低聚四氟乙烯復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和改善耐磨性能，但這些性能的改善并不是非常理想。
碳納米管是最典型的一維納米材料，以其獨特的結(jié)構(gòu)具有眾有的優(yōu)異性能。碳納米管具有超強的力學(xué)性能和極高的縱橫比，其抗拉強度是鋼的100倍，密度僅為鋼的1/6～1/7。因此，碳納米管被認為是復(fù)合材料增強相的理想材料。但是迄今為止，利用碳納米管制備具有極高耐磨性能的聚四氟乙烯復(fù)合材料的文獻和專利還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的研制出一種含有碳納米管的聚四氟乙烯耐磨復(fù)合材料。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下聚四氟乙烯復(fù)合材料中含有碳納米管，按體積比碳納米管含量在1％～40％。
所說的碳納米管為多壁碳納米管或單壁碳納米管。
本發(fā)明具有的有益的效果是它采用碳納米管作為增強材料制備具有極高耐磨性能的聚四氟乙烯復(fù)合材料，這種復(fù)合材料不僅是一種具有極高耐磨性能的自潤滑材料，而且具有良好的力學(xué)性能。在機械、化工、航天等工業(yè)部門具有廣泛的應(yīng)用。
具體實施例方式
實施例1按體積比80％的聚四氟乙烯和20％的多壁碳納米管充分混合，熱壓燒結(jié)成型。作為對比按同樣方法制備了相同比例的含有石墨的聚四氟乙烯復(fù)合材料。與不銹鋼對磨，在相同摩擦測試條件下，碳納米管增強聚四氟乙烯復(fù)合材料的磨損量是純聚四氟乙烯材料的1/150；而石墨改性的聚四氟乙烯復(fù)合材料的磨損量是純聚四氟乙烯的1/40。
實施例2按體積比90％的聚四氟乙烯和10％的單壁碳納米管充分混合，熱壓燒結(jié)成型。作為對比按同樣方法制備了相同比例的含有石墨纖維的聚四氟乙烯復(fù)合材料。與不銹鋼對磨，在相同摩擦測試條件下，碳納米管增強聚四氟乙烯復(fù)合材料的磨損量是純聚四氟乙烯材料的1/200；而石墨纖維增強的聚四氟乙烯復(fù)合材料的磨損量是純聚四氟乙烯的1/60。
權(quán)利要求
1.含有碳納米管的聚四氟乙烯耐磨復(fù)合材料，其特征在于聚四氟乙烯復(fù)合材料中含有碳納米管，按體積比碳納米管含量在1％～40％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有碳納米管的聚四氟乙烯耐磨復(fù)合材料，其特征在于所說的碳納米管為多壁碳納米管或單壁碳納米管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有碳納米管的聚四氟乙烯耐磨復(fù)合材料。按體積百分比,碳納米管在復(fù)合材料中的含量在1%～40%。本發(fā)明的碳納米管增強聚四氟乙烯復(fù)合材料具有極高的耐磨性能。含有體積比10%～20%的碳納米管聚四氟乙烯復(fù)合材料的耐磨性能比原來提高了150～200倍。這種具有極高耐磨性能的碳納米管聚四氟乙烯復(fù)合材料在機械、化工、航天等工業(yè)部門具有廣泛的應(yīng)用。
文檔編號C08L27/18GK1386792SQ02111929
公開日2002年12月25日 申請日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者陳衛(wèi)祥 申請人:浙江大學(xué)