專利名稱：一種改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料改性技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及到一種PTFE改性材料的制備方法及PTFE改性材料。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為解決高負(fù)荷、高真空、高低溫和強(qiáng)腐蝕等特殊工況下機(jī)械的潤滑問題，固體潤滑材料已從單一的微粉、粘結(jié)膜或單元的整體材料發(fā)展成為由多種材料組成的復(fù)合材料。聚四氟乙烯具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力，被人們喻為“塑料王”；但也存在許多不足之處線膨脹因數(shù)較大、尺寸穩(wěn)定性差、耐磨損性差、導(dǎo)熱性差、硬度低及在較大的負(fù)荷下表現(xiàn)出的“冷流”現(xiàn)象等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。為了提高它的性能，通常采用以下兩種途徑來彌補(bǔ)和改進(jìn)(1)采用無機(jī)填料填充在PTFE樹脂內(nèi)填充不同組份的無機(jī)填料如陶瓷粉、玻纖粉、石墨、二硫化鉬、石英及金屬粉末等使PTFE制品內(nèi)部形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高他的機(jī)械力學(xué)性能；(2)采用高分子聚合物改性在PTFE樹脂中摻入其他高聚物如聚苯酯、聚酰亞胺、聚苯、聚苯硫醚等。本發(fā)明同時(shí)采用無機(jī)填料和高分子聚合物填充PTFE以提高PTFE的綜合性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用聚苯酯、二硫化鉬、石墨、碳纖維等多組分填充改性聚四氟乙烯。PTFE 與填充料共混相熔使得共混物兼?zhèn)淞司郾锦サ臒岱€(wěn)定性、熱容量、硬度、電絕緣性、耐磨損性，尤其是抗輻射性好等優(yōu)良性能，而解決目前PTFE材料線膨脹因數(shù)較大、尺寸穩(wěn)定性差、 耐磨損性差、導(dǎo)熱性差、硬度低及在較大的負(fù)荷下表現(xiàn)出的“冷流”等技術(shù)缺陷，尤其是應(yīng)用高溫高摩擦設(shè)備如航空設(shè)備中的技術(shù)難點(diǎn)。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下工藝步驟(1)物料預(yù)處理將聚四氟乙烯在25°C下保溫，然后粉碎；將聚苯酯和石墨分別高溫?zé)Y(jié)干燥，冷卻至常溫；(2)稱量物料稱量聚四氟乙烯、聚苯酯、二硫化鉬、石墨、碳纖維；(3)物料混合將步驟(2)稱量的物料加入高速混合機(jī)，攪拌I-IOmin ；(4)篩分將步驟(3)混好的料過網(wǎng)篩，得混合料；(5)模壓成型將過篩后的步驟(4)所述的混合料加入模具腔內(nèi)，升溫預(yù)熱，加壓， 保壓，冷卻，脫模，得胚料；(6)高溫?zé)Y(jié)將步驟(5)所述的胚料放到燒結(jié)爐中327-380°C保溫2_7h，緩慢降溫，得半成品；(7)加工，出產(chǎn)品將步驟(6)所述的半成品加工成一定厚度和寬度的成品，出產(chǎn)品。上述步驟C3)還包括首先在高速混合機(jī)內(nèi)投入經(jīng)過處理聚苯酯、二硫化鉬、石墨和部分碳纖維，在15-18°C下混合，再投入經(jīng)處理的聚四氟乙烯和剩余的碳纖維，繼續(xù)混合。上述步驟( 還包括將混合料均勻加入模具腔內(nèi)，用液壓機(jī)抽取空氣，升溫到 24-28°C，預(yù)熱 10-20min，加壓 20_60MPa，保壓 15_30min。上述步驟(6)還包括降溫速度控制為350 °C以上20_50°C /h，350 °C以下 50-60 °C /ho采用上述的方法制備得的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料，包括以下原料組分重量份聚四氟乙烯 50-90聚苯酯2-30二硫化鉬 0-8石墨0-8碳纖維0-25上述的聚四氟乙烯、聚苯酯、二硫化鉬、石墨、碳纖維均為顆粒200-300目的的粉末。上述的二硫化鉬、石墨、碳纖維重量比為1-5 1。發(fā)明的有益效果本發(fā)明的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料，通過聚四氟乙烯與多種填充料的協(xié)同效應(yīng)， 不僅保持了 PTFE和各種填充劑的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了 PTFE不耐磨和冷流的缺點(diǎn)，降低了膨脹系數(shù)，提高了導(dǎo)熱性，從而提高了整體性能，為將PTFE用作無油潤滑活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)、軸承材料、航空設(shè)備等開辟了廣闊的前景。下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例提供了一種改性聚氯乙烯塑料的制備方法，其包括以下步驟(1)物料預(yù)處理將聚四氟乙烯在25°C下保溫，然后粉碎；將聚苯酯和石墨分別高溫?zé)Y(jié)干燥，冷卻至常溫； (2)按照以下比例稱量物料聚四氟乙烯 70聚苯酯15二硫化鉬2石墨1碳纖維12(3)物料混合首先在高速混合機(jī)內(nèi)投入經(jīng)過處理聚苯酯、二硫化鉬、石墨和部分碳纖維，在15-18°C下混合1-2，再投入經(jīng)處理的聚四氟乙烯和剩余的碳纖維，繼續(xù)攪拌混合 8-9min ；(4)篩分將步驟(3)混好的料過網(wǎng)篩出顆粒200-300目的的粉末，得混合料；(5)模壓成型將混合料均勻加入模具腔內(nèi)，用液壓機(jī)抽取空氣，升溫到M_28°C，預(yù)熱10-20min，加壓20_60MPa，保壓15_30min，冷卻，脫模，得胚料；(6)高溫?zé)Y(jié)將步驟(5)所述的胚料放到燒結(jié)爐中327-380°C保溫2_7h，緩慢降溫，降溫速度控制為350°C以上20-50°C /h，350°C以下50_60°C /h，得半成品；(7)加工，出產(chǎn)品將步驟(6)所述的半成品加工成一定厚度和寬度的成品，出產(chǎn)品。實(shí)施例2、實(shí)施3提供了改性聚四氟乙烯復(fù)合材料，其制備工藝步驟與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于原料組分配比，見表1 表1各實(shí)施例的原料配比
權(quán)利要求
1.一種改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下工藝步驟(1)物料預(yù)處理將聚四氟乙烯在25°c下保溫，然后粉碎；將聚苯酯和石墨分別高溫?zé)Y(jié)干燥，冷卻至常溫；(2)稱量物料稱量聚四氟乙烯、聚苯酯、二硫化鉬、石墨、碳纖維；(3)物料混合將步驟( 稱量的物料加入高速混合機(jī)，攪拌I-IOmin；(4)篩分將步驟(3)混好的料過網(wǎng)篩，得混合料；(5)模壓成型將過篩后的步驟(4)所述的混合料加入模具腔內(nèi)，升溫預(yù)熱，加壓，保壓，冷卻，脫模，得胚料；(6)高溫?zé)Y(jié)將步驟(5)所述的胚料放到燒結(jié)爐中327-380°C保溫2- ，緩慢降溫， 得半成品；(7)加工，出產(chǎn)品將步驟(6)所述的半成品加工成一定厚度和寬度的成品，出產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟 (3)還包括首先在高速混合機(jī)內(nèi)投入經(jīng)過處理聚苯酯、二硫化鉬、石墨和部分碳纖維，在 15-18°C下混合，再投入經(jīng)處理的聚四氟乙烯和剩余的碳纖維，繼續(xù)混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟( 還包括將混合料均勻加入模具腔內(nèi)，用液壓機(jī)抽取空氣，升溫到對_281，預(yù)熱 10-20min，加壓 20_60MPa，保壓 15_30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟 (6)還包括降溫速度控制為350°C以上20-50°C /h，350°C以下50_60°C /h。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制備的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料，其特征在于，包括以下原料組分重量份聚四氟乙烯 50-90聚苯酯2-30二硫化鉬 0-8石墨0-8碳纖維0-25。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法制備的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚四氟乙烯、聚苯酯、二硫化鉬、石墨、碳纖維均為顆粒200-300目的的粉末。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法制備的改性聚四氟乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的二硫化鉬、石墨、碳纖維重量比為0-5 1。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟(1)物料預(yù)處理將聚四氟乙烯在25℃下保溫，然后粉碎；將聚苯酯和石墨分別高溫?zé)Y(jié)干燥，冷卻至常溫；(2)稱量物料；(3)物料高速攪拌混合；(4)篩分得混合料；(5)模壓成型，得胚料；(6)高溫?zé)Y(jié)將胚料放到燒結(jié)爐中327-380℃保溫2-7h，緩慢降溫，得半成品；(7)加工，出產(chǎn)品，其工藝簡單，條件易于控制，易于規(guī)?；a(chǎn)。本發(fā)明還提供了一種改性聚四氟乙烯復(fù)合材料，其磨損量低，熱膨脹系數(shù)降低，硬度高，耐負(fù)荷變形高，導(dǎo)熱系數(shù)高，抗沖擊、拉伸性能好，不損傷對磨偶件。
文檔編號C08K3/30GK102199330SQ20101062110
公開日2011年9月28日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者周安, 周完成, 梁軍 申請人:東莞市新志密封技術(shù)有限公司