填充改性聚四氟乙烯的力学性能研究进展

冲击引发的氟聚物基反应材料是一种主要由氟聚物(氧化剂)和金属填料(燃料)组成的亚稳态含能复合材料，其普遍具有高能量水平、钝感、独特的能量释放性能及其他优异的理化性能，是近几年来国外研究报道较多的一种新型含能材料。目前研究较多的氟聚物基反应材料主要以聚四氟乙烯(PTFE)为氧化剂，因为它具有优异的高低温性能、化学稳定性、高氟含量(质量分数76%)、很好的耐候性和不燃烧等特点。

纯PTFE(3MTFMl700系列)的拉伸强度可达到43MPa，断裂伸长率超过600%，但加入铝(A1)、钛(Ti)或钨(W)等金属燃料后，其拉伸性能明显降低。国内外研究均表明，PTFE/AI反应材料的拉伸性能一直都在20MPa左右，断裂伸长率不超过400%，在强冲击载荷下，反应材料破片易破碎或被引发反应。因此，如何提高PTFE基反应材料的力学性能，以满足材料应用时所必须具备的抗炸药加载发射要求，是目前国内外研究重点之一。

文中综述了多种不同填充剂对非含能性PTFE复合材料拉伸性能和冲击性能的填充改性，期望在改善PTFE基反应材料的力学性能时有一定的借鉴作用。

1 PTFE改性及对填料的要求

PTFE是一种性能优良的高分子聚合物，其用途涉及航空航天、石油化工、机械、电子、建筑、轻纺织等工业部门。但其固有的强度低，耐磨性、耐蠕变性能及导热性差等缺点，因而限制了其广泛应用。

目前，为改善PTFE复合材料的力学性能，通常采用填充改性、表面改性和共混改性等改性方法，使其满足人们的使用要求。其中填充改性是一种简单有效的方法，既可保持其优点，又可利用复合效应，改善和克服纯PTFE的缺陷，提高其综合性能。在PTEF中加入不同的填料，可显著提高其拉伸性能、冲击性能、硬度或耐磨性等。