專利名稱：惰性的耐磨的基于含氟聚合物的固體潤(rùn)滑劑、其制備方法及使用方法
惰性的耐磨的基于含氟聚合物的固體潤(rùn)滑劑、其制備方法
及使用方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2008年11月17日提交的、題目為“INERT WEARRESISTANT PTFE-BASED SOLID LUBRICANT (惰性的耐磨的基于PTFE的固體潤(rùn)滑劑)，，、具有序列號(hào) 61/115，251的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)引用全文并入。關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究或開(kāi)發(fā)的聲明本發(fā)明得到由美國(guó)空軍/空軍科學(xué)研究處(United States Air Force/Air Force Office of Scientific Research)授予的批準(zhǔn)號(hào) FA9550-04-1-0367 的政府資助。該政府擁有本發(fā)明的一些權(quán)利。本公開(kāi)內(nèi)容的領(lǐng)域本公開(kāi)內(nèi)容涉及惰性的基于含氟聚合物的低磨損材料。背景聚四氟乙烯(PTFE)呈現(xiàn)所期望的摩擦學(xué)特性，包括低摩擦、高熔化溫度和化學(xué)惰性?；谶@些特性，PTFE是一種作為填充物和基體材料的通常使用的固體潤(rùn)滑劑。然而， 如果沒(méi)有填充物，PTFE就遭受相對(duì)高的磨損率，這通常排除其在摩擦應(yīng)用方面的使用，包括作為軸承材料使用。作為基體材料，PTFE已被成功地用包括氧化鋁、氧化鋅(zinca)和碳納米管的各種納米顆粒填充。關(guān)于氧化鋁填充，Sawyer等人[Sawyer, W. G.，F(xiàn)reudenburg, K. D.， Bhimaraj, P.,禾口 Schadler, L. S. , (2003), "A Study on the Friction and Wear of Ptfe Filled with Alumina Nanoparticles (填充有氧化鋁納米顆粒的Ptfe的摩擦和磨損研究)"Wear，2M，第573-580頁(yè)]公開(kāi)了用于改進(jìn)PTFE的磨損性能的38nm的大體上球形形狀的Al2O3填充物顆粒。據(jù)報(bào)道該納米復(fù)合材料的耐磨性隨填充物單調(diào)遞增，最終在 20wt. % Al2O3的裝載量時(shí)該納米復(fù)合材料比未填充的PTFE耐磨600倍。雖然由Sawyer等人公開(kāi)的PTFE/氧化鋁納米復(fù)合材料提供的磨損性能顯示了相比PTFE的主要的改進(jìn)，但是達(dá)到期望的磨損水平所需要的高的填充物百分比顯著增加了納米復(fù)合材料的成本。另外， 對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，低于600倍而好于PTFE的磨損率的磨損率是期望的或低于由PTFE/ Al2O3獲得的磨損率的磨損率是期望的。因此，需要一種提供改進(jìn)的耐磨性，同時(shí)相比于由 Sawyer等人公開(kāi)的PTFE納米復(fù)合材料需要更低的填充物百分比的PTFE納米復(fù)合材料。概述本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式包括基于含氟聚合物的材料、制備基于含氟聚合物的材料的方法和使用基于含氟聚合物的材料的方法及類似方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于含氟聚合物的材料包含構(gòu)成主要相的含氟聚合物，該主要相包括包含氟反應(yīng)性化合物的次要相，其中基于含氟聚合物的材料是惰性的。在一個(gè)實(shí)施方式中，制備基于含氟聚合物的材料的方法包括將含氟聚合物和氟反應(yīng)性化合物混合；并加熱該混合物以形成具有與包含氟反應(yīng)性化合物的次要相混合的含氟聚合物主要相的基于含氟聚合物的材料，并且其中基于含氟聚合物的材料是惰性的。
附圖簡(jiǎn)述閱讀下面的詳細(xì)描述連同附圖將實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明及其特征和益處的更全面的理解。

圖1示出了用于在本文提供的實(shí)施例中描述的根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的基于PTFE的材料的摩擦和磨損測(cè)試的摩擦計(jì)的示意圖。圖2示出了繪制的填充鎳的PTFE的磨損率和摩擦系數(shù)對(duì)PTFE中的Ni的圖。詳細(xì)描述在更詳細(xì)地描述本公開(kāi)內(nèi)容前，應(yīng)理解本公開(kāi)內(nèi)容并不限于所描述的特定的實(shí)施方式，因此當(dāng)然可以改變。還應(yīng)理解本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述特定的實(shí)施方式的目的而不意圖限制，因?yàn)楸竟_(kāi)內(nèi)容的范圍將僅由所附的權(quán)利要求限制。如果提供一范圍內(nèi)的值，應(yīng)理解，在該范圍的上限和下限之間的每一個(gè)中間值至下限單位的十分之一(除非上下文另外明確指明)以及在該規(guī)定的范圍中的任何其他的規(guī)定值或中間值被包括在本公開(kāi)內(nèi)容內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可以獨(dú)立地被包含在較小范圍中并且也可以被包括在本公開(kāi)內(nèi)容內(nèi)，在所規(guī)定的范圍中經(jīng)受任何專門排除的限值。如果所規(guī)定的范圍包括限值中的一個(gè)或兩個(gè)，不包括包含限值的那些范圍中的一個(gè)或兩個(gè)的范圍也包括在本公開(kāi)內(nèi)容中。除非另外界定，否則本文所使用的所有的技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本公開(kāi)內(nèi)容所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的意思相同的意思。雖然還可以使用相似于或等同于本文所描述的方法和材料的任何方法和材料來(lái)實(shí)踐或測(cè)試本公開(kāi)內(nèi)容，但是現(xiàn)在描述優(yōu)選的方法和材料。本說(shuō)明書(shū)中所引用的所有的出版物和專利在此通過(guò)引用被并入，好像每一個(gè)單獨(dú)的出版物或?qū)＠痪唧w地和單獨(dú)地指示成通過(guò)引用被并入并且在此通過(guò)引用被并入以結(jié)合所引用的出版物來(lái)公開(kāi)和描述方法和/或材料。任何出版物的引用是對(duì)提交日期以前的其公開(kāi)內(nèi)容來(lái)說(shuō)的且不應(yīng)解釋為承認(rèn)本公開(kāi)內(nèi)容無(wú)權(quán)借助于現(xiàn)有的公開(kāi)內(nèi)容來(lái)先于 (antedate)這樣的出版物。此外，提供的出版物的日期可以不同于可能需要單獨(dú)證實(shí)的實(shí)際出版日期。正如將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的，通過(guò)閱讀本公開(kāi)內(nèi)容，本文描述和闡明的單個(gè)實(shí)施方式中的每一個(gè)具有不相關(guān)聯(lián)的組分和特征，這些特征可以容易地與其他若干實(shí)施方式中的任一個(gè)的特征分開(kāi)或與其結(jié)合，而不偏離本公開(kāi)內(nèi)容的范圍或精神。可以按照所表述的事件的順序或邏輯上可行的任何其他順序來(lái)實(shí)施任何所表述的方法。除非另外指明，否則本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式將采用在本領(lǐng)域的技術(shù)內(nèi)的化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、生物化學(xué)、生物學(xué)、分子生物學(xué)技術(shù)及類似的技術(shù)。這樣的技術(shù)在文獻(xiàn)中被充分解釋。提出下面的實(shí)施例以便為本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供如何實(shí)施本文所公開(kāi)的且所要求保護(hù)的方法和如何使用本文所公開(kāi)的且所要求保護(hù)的組合物和化合物的完整的公開(kāi)內(nèi)容和描述。已經(jīng)努力確保關(guān)于數(shù)(例如，量、溫度等)的準(zhǔn)確性，但是應(yīng)該說(shuō)明存在一些誤差和偏差。除非另外指明，否則份是重量份，溫度是以。C表示，并且壓力是大氣壓力或接近大氣壓力。標(biāo)準(zhǔn)溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓力被定為20°c和1個(gè)大氣壓力。在更詳細(xì)地描述本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式前，應(yīng)理解，除非另外指明，否則本公開(kāi)內(nèi)容并不限于特定的材料、試劑、反應(yīng)材料、制備工藝或類似物，因此它們可以改變。還應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定的實(shí)施方式的目的，而不意圖是限制性的。在本公開(kāi)內(nèi)容中也可以按照邏輯上可行的不同的順序來(lái)執(zhí)行步驟。必須注意到，正如在本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中使用的，除非在上下文中另外明確指出，否則單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the) ”包括復(fù)數(shù)指代對(duì)象。因此，例如提及“支撐物(support)”包括多個(gè)支撐物。除非相反的意圖是明顯的，否則在本說(shuō)明書(shū)中和在下面的權(quán)利要求中，將參考被定義為具有下述意思的多個(gè)術(shù)語(yǔ)。討論本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式包括基于含氟聚合物的材料、制備基于含氟聚合物的材料的方法、使用基于含氟聚合物的材料的方法及類似方法。本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施方式提供在較低裝載量下具有增強(qiáng)的耐磨性并比相似的材料便宜的基于含氟聚合物的材料?；诤酆衔锏牟牧?例如，基于聚四氟乙烯(PTFE)的材料)的實(shí)施方式可以包括混合有氟反應(yīng)性化合物的含氟聚合物(例如PTFE)。氟反應(yīng)性化合物可以包括單一反應(yīng)性化合物或反應(yīng)性化合物的組合。氟反應(yīng)性化合物本身可以不是惰性的，但在與含氟聚合物反應(yīng)后產(chǎn)生惰性的基于含氟聚合物的材料。當(dāng)術(shù)語(yǔ)“惰性的”指代基于含氟聚合物的材料時(shí)，其意指“惰性的基于含氟聚合物的材料”保留其PTFE前驅(qū)體的固有惰性。這意味著材料是穩(wěn)定的并且暴露于空氣、水、酸、堿和其他有機(jī)材料的環(huán)境不會(huì)反應(yīng)或降解。基于含氟聚合物的材料的實(shí)施方式可以具有約10_3至10_9mm2/(N*m)，約10_5至10_9mm2/(N*m)， 或約切10_6至10_9mm2/(N*m)的磨損率。摩擦系數(shù)可以從小于0. 1至高達(dá)0. 35以上變化。 在一個(gè)實(shí)施方式中，摩擦系數(shù)是約0. 01至0. 45，約0. 05至0. 4，或約0. 1至0. 35。在一個(gè)實(shí)施方式中，含氟聚合物(例如PTFE)可以是所得到的基于含氟聚合物的材料(例如基于PTFE的材料)的主要相，該主要相與包含氟反應(yīng)性化合物的次要相混合， 得到惰性的基于含氟聚合物的低磨損復(fù)合材料。主要相可以是復(fù)合材料的約90至99. 99 重量百分比，而次要相可以低于復(fù)合材料的約1至10重量百分比。術(shù)語(yǔ)“含氟聚合物”可以包括具有至少一種含氟單體的聚合物且可以是均聚物、共聚物和三聚物以及每一種的衍生物、和每一種的復(fù)合物及其組合。含氟聚合物的實(shí)施方式可以包括例如但不限于以下的聚合物聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基聚合物樹(shù)脂(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚三氟乙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯 (PVF)、四氟乙烯-乙烯共聚物樹(shù)脂(ETFE)、氟乙烯丙烯醚樹(shù)脂(EPE)、每一種的共聚物、每一種的三聚物及類似物。在一個(gè)實(shí)施方式中，含氟聚合物可以是PTFE、PFA、FEP、每一種的共聚物、每一種的三聚物或其組合，其中PTFE、PFA和FEP指可以用于形成Teflon 的化學(xué)品。在一個(gè)實(shí)施方式中，含氟聚合物是PTFE。如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“PTFE”包括聚四氟乙烯和其衍生物、其復(fù)合物和共聚物，其中共聚物材料的大多數(shù)可以是聚四氟乙烯，包括四氟乙烯和六氟(丙基乙烯基醚)的共聚物、四氟乙烯和全氟-2，2-二甲基-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯的共聚物以及四氟乙烯和氟乙烯的共聚物；聚(氟乙烯) ’聚(偏二氟乙烯)；聚三氟氯乙烯；氟乙烯/偏二氟乙烯共聚物； 偏二氟乙烯/六氟乙烯共聚物；全氟烷氧基聚合物樹(shù)脂(PFA)和/或氟化乙烯丙烯(FEP)。 其中本文使用術(shù)語(yǔ)“PTFE”來(lái)描述與上述聚合物中的一種共聚合的聚四氟乙烯，設(shè)想共聚物中聚四氟乙烯的實(shí)際含量可以是按重量計(jì)約80%或更高，然而根據(jù)所得到的基于PTFE的化合物的期望性質(zhì)，還可以設(shè)想較低的量。
氟反應(yīng)性化合物可以是可以與含氟聚合物(例如PTFE)中的氟反應(yīng)，同時(shí)保持所得到的材料為惰性的多種材料。氟反應(yīng)性化合物可以呈粉末、顆粒、蒸氣、液體或其組合的形式。在一個(gè)實(shí)施方式中，氟反應(yīng)性化合物可以包括具有氟反應(yīng)性化合物的納米顆?；蛭⒚最w粒，氟反應(yīng)性化合物被布置在所述納米顆?；蛭⒚最w粒的表面上。在一個(gè)實(shí)施方式中，氟反應(yīng)性化合物可以包含堿金屬、堿金屬的化合物和堿金屬的合金，堿金屬包括鋰、鉀和/或銣。在另一個(gè)實(shí)施方式中，氟反應(yīng)性化合物可以包含堿土金屬、堿土金屬的化合物和堿土金屬的合金，堿土金屬包括鈹、鎂、鈣、鍶、鋇和/或鐳。在另一個(gè)實(shí)施方式中，氟反應(yīng)性化合物可以包含用于氟反應(yīng)性化合物的其他金屬和/或基于金屬的化合物，包括鐵和基于鐵的化合物、鎳和基于鎳的化合物及類似物。在另一個(gè)實(shí)施方式中，氟反應(yīng)性化合物可以源自對(duì)PTFE仍具有一些有利的反應(yīng)性的諸如氧化物的惰性材料，例如二氧化硅、氧化鋁及類似物，該惰性材料隨后被處理使得它們變成對(duì)含氟聚合物(例如PTFE)中的氟有反應(yīng)性。這些惰性材料可以具有約Inm至 IOOOnm的直徑。在一個(gè)實(shí)施方式中，惰性化合物可以使其顆粒涂覆有氟反應(yīng)性材料(例如，堿金屬、堿土金屬及類似物，諸如上文描述的那些)，使得所得到的顆?？膳c含氟聚合物反應(yīng)?？梢曰诎ㄋ玫降幕诤酆衔锏幕衔锏钠谕再|(zhì)的多個(gè)不同的因素來(lái)采用惰性化合物和氟反應(yīng)性涂層的各種組合。實(shí)例包括用硅氧烷或含有含氟聚合物反應(yīng)性成分的處理劑處理的非反應(yīng)性的顆粒。例如根據(jù)所期望的用途，可以改變復(fù)合材料中的氟反應(yīng)性化合物的量。在一個(gè)實(shí)施方式中，氟反應(yīng)性化合物可以是復(fù)合材料的約10重量％或更少，例如復(fù)合材料的約1重量％、約2重量％、約3重量％、約4重量％、約重量5%、約重量6%、約重量7%、約重量 8%、約重量9%或約10重量％。在一個(gè)實(shí)施方式中，氟反應(yīng)性化合物可以少于復(fù)合材料的約1重量％。然而，基于包括所得到的基于含氟聚合物的化合物的期望性質(zhì)的多個(gè)不同的因素，本公開(kāi)內(nèi)容設(shè)想了被使用的氟反應(yīng)性化合物的其他的量。在一個(gè)實(shí)施方式中，材料可以被處理以得到氟反應(yīng)性化合物，然后可以用含氟聚合物(例如PTFE)處理該氟反應(yīng)性化合物以得到惰性的基于含氟聚合物的低磨損復(fù)合材料。特定的處理步驟可以改變并可以包括燒結(jié)、熱處理和/或壓力處理。例如，可以用氧化劑處理金屬前驅(qū)體(例如基于鈦的化合物和/或基于錫的化合物)，得到氟反應(yīng)性化合物， 然后可以用含氟聚合物處理該氟反應(yīng)性化合物以得到惰性的基于含氟聚合物的低磨損復(fù)合材料。示例性的實(shí)施方式可以包括處理粉末以提供氟反應(yīng)性化合物，然而，本公開(kāi)內(nèi)容設(shè)想了其他的處理技術(shù)，包括處理這些材料中的一種或多種的蒸氣并將它們與含氟聚合物混合，這隨后可以得到惰性的基于含氟聚合物的低磨損復(fù)合材料。在又一個(gè)實(shí)施方式中，金屬氧化物，包括但不限于二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯和/ 或氧化鋁(aluminum oxide)(例如氧化鋁(alumina))，可以與含氟聚合物(例如PTFE)混合和/或在示例性的實(shí)施方式中與氟反應(yīng)性化合物混合，并且可以按照包括上述技術(shù)的各種方式來(lái)處理。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以將α-相氧化鋁與含氟聚合物混合，這得到惰性的基于含氟聚合物的低磨損復(fù)合材料?？梢愿淖冇糜诜磻?yīng)性化合物和/或用于處理含氟聚合物(例如PTFE)和氟反應(yīng)性化合物的顆粒的特定形狀，包括大量的(例如約70^^80^^90^^95% )的球形形狀的顆粒、不規(guī)則形狀的顆粒和兩者的組合。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“不規(guī)則形狀”指非球形形狀的顆粒，例如通過(guò)粉碎或碾磨作用產(chǎn)生的形狀。因而不規(guī)則形狀的顆粒會(huì)具有凸出物、點(diǎn)和邊緣以及一些平的區(qū)域。這樣的顆粒是市售的，例如來(lái)自Nanophase TechnoIogiesCorporation，Romeovilie，IL 或 Alfa-Aesar(Ward Hill，ΜΑ)，或可以通過(guò)碾磨形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以使用球形形狀的顆粒和不規(guī)則形狀的顆粒的組合作為氟反應(yīng)性化合物，其中每一種的百分比(例如約10 90至90 10的比(球形形狀的顆粒對(duì)不規(guī)則形狀的顆粒))可以基于許多不同的因素，包括所得到的基于含氟聚合物的化合物的期望性質(zhì)?？梢曰诎ɑ诤酆衔锏幕衔锏钠谕再|(zhì)的許多因素來(lái)改變氟反應(yīng)性化合物的顆粒的粒徑或直徑，并且該粒徑或直徑可以是均勻的或變化的。在一個(gè)實(shí)施方式中，直徑(或穿過(guò)顆粒的最長(zhǎng)尺寸的長(zhǎng)度)可以為約Inm至IOOOnm或約IOnm至250nm。在一個(gè)實(shí)施方式中，所得到的基于含氟聚合物的化合物是高度化學(xué)惰性的；這部分地源自于含氟聚合物的高度非反應(yīng)性的性質(zhì)。例如，可以使用本身不是惰性的但與含氟聚合物反應(yīng)后產(chǎn)生惰性化合物的氟反應(yīng)性化合物。非常苛刻的環(huán)境可能必須使用磨損非常迅速的含氟聚合物(例如PTFE)，使得必須頻繁更換。根據(jù)示例性的實(shí)施方式在復(fù)合材料中添加氟反應(yīng)性顆?？梢栽鰪?qiáng)含氟聚合物的耐磨性而不犧牲化學(xué)惰性。納米顆粒可以具有無(wú)磨損性和在低的填充物重量百分比下高的數(shù)量密度的優(yōu)勢(shì)。示例性的實(shí)施方式可以用于每當(dāng)發(fā)生摩擦和使用腐蝕性化學(xué)品時(shí)的多種應(yīng)用中， 例如用于配件、套管和閥門。半導(dǎo)體工業(yè)具有目前以巨大的代價(jià)使用含氟聚合物來(lái)蝕刻化學(xué)品的工藝。通過(guò)利用圖1所示的線性往復(fù)式摩擦計(jì)可以對(duì)利用示例性實(shí)施方式的材料和技術(shù)形成的含氟聚合物(例如PTFE)納米復(fù)合材料進(jìn)行磨損和摩擦測(cè)試。測(cè)試表面可以包括各種精整工序，例如電解拋光、磨光、濕砂磨和干砂磨。通過(guò)用600粒度(grit)的碳化硅砂紙濕砂磨，然后磨光并且通過(guò)電解拋光精整可以制備電解拋光樣品。相似地，磨光樣品可以先用600粒度的碳化硅砂紙濕砂磨，然后進(jìn)行磨光。濕砂磨的樣品可以僅暴露于600粒度的碳化硅砂紙。干砂磨的樣品可以先被濕砂磨，且然后用80粒度的“粗糙的”碳化硅砂紙粗化?？梢栽诎坠鈷呙韪缮鎯x下檢測(cè)樣品?？梢岳酶鞣N其他的技術(shù)和設(shè)備來(lái)測(cè)試示例性的基于含氟聚合物的化合物和/或用于形成這些化合物，例如基于Sawyer等人的美國(guó)專利公布號(hào)2007010057 中描述的技術(shù)、材料和組分，該專利于2007年5月10日公布并且其公開(kāi)內(nèi)容在此通過(guò)引用被并入。另外，本公開(kāi)內(nèi)容可以利用在Sawyer，W. G. ,Freudenburg, K. D. , Bhimaraj, P.,禾口 Schadler, L. S. , (2003), "AStudy on the Friction and Wear of Ptfe Filled with Alumina Nanoparticles (±真充有氧化鋁納米顆粒的Ptfe的摩擦和磨損研究)"Wear，2M，第573-580頁(yè)中描述的技術(shù)、材料和組分，該文章的公開(kāi)內(nèi)容在此通過(guò)引用并入。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以采用蝕刻工藝來(lái)促進(jìn)基于含氟聚合物的材料的形成。例如，含氟聚合物可以被化學(xué)蝕刻和/或機(jī)械蝕刻。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以使用其上具有氟反應(yīng)性化合物的滑動(dòng)的剛性配合端面(coimterface)來(lái)蝕刻含氟聚合物的表面，氟反應(yīng)性化合物包括鈉、鋰、鎂和/或諸如關(guān)于其他示例性實(shí)施方式描述的那些化合物的其他化合物?？梢圆捎闷渌麢C(jī)械蝕刻設(shè)備和/或技術(shù)以及化學(xué)蝕刻技術(shù)。 實(shí)施例圖2是以填充鎳的PTFE的磨損率和摩擦系數(shù)對(duì)PTFE中的Ni繪制的圖。表 1示出了對(duì)于不同Ni重量百分比的填充鎳的PTFE的磨損率和摩擦系數(shù)。表 權(quán)利要求
1 一種基于含氟聚合物的材料，包括含氟聚合物，其構(gòu)成主要相，所述主要相包括包含氟反應(yīng)性化合物的次要相，其中所述基于含氟聚合物的材料是惰性的。
2.如權(quán)利要求1或3-12中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述含氟聚合物是聚四氟乙烯 (PTFE)。
3.如權(quán)利要求1-2或11中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含堿金屬或堿土金屬。
4.如權(quán)利要求1-3或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物選自由以下物質(zhì)組成的組基于鐵的化合物、基于二氧化硅的化合物、基于氧化鋁的化合物及其組合。
5.如權(quán)利要求1、2或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物包括具有納米顆粒的惰性化合物，所述納米顆粒具有布置在其上的氟反應(yīng)性化合物。
6.如權(quán)利要求1、2或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述納米顆粒選自由以下物質(zhì)組成的組金納米顆粒、二氧化硅納米顆粒、鎳納米顆粒及其組合。
7.如權(quán)利要求1-6或8-12中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述次要相構(gòu)成少于基于含氟聚合物的材料的10重量％。
8.如權(quán)利要求1、2或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含鋇、鈣和鐵中的至少一種。
9.如權(quán)利要求1、2或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含鋰和鈉中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1、2或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含鍶、鉀、鎂和鋇中的至少一種。
11.如權(quán)利要求1、2或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含納米顆粒，并且其中所述納米顆粒的至少一部分是球形形狀的。
12.如權(quán)利要求1、2或7中任一項(xiàng)所述的材料，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含鋇、鈣、 鐵、鋰、鈉、鍶、鉀和鎂中的至少一種。
13.一種制備基于含氟聚合物的材料的方法，包括 將含氟聚合物和氟反應(yīng)性化合物混合；以及加熱所述混合物以形成具有與包含所述氟反應(yīng)性化合物的次要相混合的含氟聚合物主要相的基于含氟聚合物的材料，并且其中所述基于含氟聚合物的材料是惰性的。
14.如權(quán)利要求13或15-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述含氟聚合物是聚四氟乙烯 (PTFE)。
15.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含堿金屬或堿土金屬。
16.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述氟反應(yīng)性化合物選自由以下物質(zhì)組成的組基于鐵的化合物、基于二氧化硅的化合物、基于氧化鋁的化合物及其組合。
17.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，還包括通過(guò)將氟反應(yīng)性涂層應(yīng)用到惰性化合物的納米顆粒來(lái)形成所述氟反應(yīng)性化合物。
18.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述納米顆粒選自由以下物質(zhì)組成的組金納米顆粒、二氧化硅納米顆粒、鎳納米顆粒及其組合。
19.如權(quán)利要求13-18或20- 中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述次要相構(gòu)成少于所述基于含氟聚合物的材料的IOwt. %。
20.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含鋇、鈣和鐵中的至少一種。
21.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述基于含氟聚合物的材料包含鋰和鈉中的至少一種。
22.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述氟反應(yīng)性化合物包含鍶、鉀、鎂和鋇中的至少一種。
23.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，還包括處理惰性化合物以形成所述氟反應(yīng)性化合物，其中所述惰性化合物具有高的耐磨性。
24.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述加熱步驟包括壓縮成型。
25.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述混合步驟通過(guò)噴射研磨來(lái)實(shí)施。
26.如權(quán)利要求13、14、19或25-26中任一項(xiàng)所述的方法，還包括使用應(yīng)用到所述含氟聚合物的蝕刻工藝將所述含氟聚合物與所述氟反應(yīng)性化合物混合。
全文摘要
本發(fā)明內(nèi)容包括基于含氟聚合物的材料、制備基于含氟聚合物的材料的方法、使用基于含氟聚合物的材料的方法及類似方法。
文檔編號(hào)C08L27/18GK102197084SQ200980142524
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者W·G·索亞 申請(qǐng)人:佛羅里達(dá)大學(xué)研究基金會(huì)公司