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改性聚四氟乙烯密封效果研究

时间:2009-09-10 | 栏目:行业应用 | 人参与讨论

        聚四氟乙烯的刚性影响了它的动态密封的效果,超过特定的压缩应力时,会使聚四氟乙烯垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁,使之密封应用受到很大的限制。因此,对聚四氟乙烯进行改性,进一步提高其综合性能是研究的重点。目前,对聚四氟乙烯的改性,主要是与其他材料进行复合或者对其表面处理,利用复合材料的特性,弥补聚四氟乙烯自身的不足,从而达到改性的目的。主要方法有:表面改性、填充改性、共混改性等。
        表面改性:PTFE表面能较低,临界表面张力δ约为1.85×10-4N/cm,相当于水的1/3,接触角118°,是各种材料中最大的。表面改性处理方法主要有钠一萘络合物化学处理法、等离子体表面改性、高能辐射接枝改性、激光辐射改性。最常用的表面改性方法是钠一萘络合物化学处理法。化学方法方便、简单、快速。通过表面改性,PTFE表面生成了大量活性自由基,为下一步的接枝或者粘接创造了条件。PTFE在H2等离子体条件下的表面改性如图2所示。从图中可以看出,PTFE表面在等离子条件下生成了氢氧等活性自由基,很容易通过接枝来改变PTFE的表面活性,抑制PTFE的表面惰性。

H2等离子体处理PTFE膜表面的典型图解
H2等离子体处理PTFE膜表面的典型图解


        填充改性:PTFE具有许多优异的性能,但也有不足之处,因而需要加人填充剂和添加剂形成复合材料,改善其疲劳脆裂抵抗性能,耐磨性也大幅度提高。抵御塑性蠕变的能力提高2~3倍,由负荷作用引起的初始形变降低30%~60%,刚性提高2~3倍。

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