PTFE的改性研究

2009-03-15 PTFE 中国聚四氟乙烯网
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尽管PTFE具有良好的物化性能,但是也存在一些缺陷,如其机械性能较差、线膨胀系数较大、耐蠕变性差、易冷流、耐磨性差、成型和二次加工困难等,使其应用受到一定限制。随着我国PTFE产能快速增加,加强PTFE改性技术研究与应用,开发新型高效的PTFE复合材料,已经成为目前国内PTFE的研究与发展方向。可以通过增强、填充、复配和共混等多种手段对PTFE进行改性,以弥补自身缺陷,主要方法有表面改性、填充改性和共混改性。

一、表面改性
PTFE极低的表面活性和不粘性限制了其与其他复合材料的复合,因此必须对PTFE材料进行一定的表面改性,以提高其表面活性。常用技术有(a),表面活化技术:可以采用高能射线的辐射使其表面脱氟,在一定装置和条件下与其他材料氟化接枝;用一些惰性气体的低温等离子处理PTFE材料,发生碳-氟或碳-碳键的断裂,生成大量自由基以增加PTFE的表面自由能,改善其润湿性和粘接性;将PTFE浸入熔融的醋酸钾中,在适宜温度下处理形成具有一定活性的活化层;PTFE在一定配比的氢氧化钠、二丙烯基三聚氰胺混合液中加热处理,可以提高其表面活性;PTFE经过一定强度和时间的电晕处理,可以形成可胶接的活化层。(b),化学腐蚀改性:将PTFE经过一定化学试剂处理可以提高其表面活性,这些化学试剂可以是金属钠的氨溶液、萘钠四氢呋喃溶液、碱金属汞齐、五羰基铁溶液等。(c),表面沉积改性:将PTFE浸渍在某些金属氢氧化物的胶体溶液中,使得胶体粒子沉积在PTFE表面,从而增大其湿润性,改善其表面活性,而易于与其他材料复合。上述表面改性方法主要适应于PTFE薄膜,改性后的薄膜广泛应用于化工防腐衬里、密封制品及润滑装置的设计与制造中。

二、填充改性
目前填充PTFE制品是产量最大的PTFE树脂产品,通过在PTFE树脂填充无机类、金属类和有机高聚物类等不同填料来改善PTFE的耐压性、耐磨性和冷却性。这些填料要求能经受住PTFE的烧结温度、不与PTFE反应、另外具有一定粒度并能改善PTFE的一些物化性能。值得注意的是,在国外,PTFE填充技术都是由PTFE树脂生产厂家完成,而我国则都是由加工生产企业来完成。