含氟减摩耐磨材料探究.pdfVIP

2001年塑料高新科技成果交流会论文集 173 含氟减摩耐磨材料研究 黄萍 罗晃 (北京市塑料研究所，北京100009) 摘要：重点讨论了在共混改性PTFE体系申，填充改性剂的选择、偶联剂的应用以及混合工艺和成型工 艺等因素对体系摩擦磨损性能的影响． 关键词：PTFE；共混改性：耐磨性． 一、前言 聚四氟乙烯(PTFE)具有相当高的化学稳定性，几乎耐一切酸碱和各种有机溶剂的侵入。纯PTFE 手感滑腻，硬度低，不会划伤对偶，在不同滑动速度、接触形式、负荷、温度等条件下，其摩擦 系数一般在0．04一O．3，是已知固体材料中用于无油润滑的最佳材料之一。但是，纯PTFE磨耗量极 大，而且由于其易蠕变，力学性能差，承载力低，尺寸稳定性差等特点，作为润滑、耐磨材料使 用有很大的局限性，只有改性，通过材料复合的方法来满足各行各业对耐磨密封材料提出的特殊要 求。研究结果表明，在同样摩擦的情况下，材料越坚韧，软化点越高，则磨损越小，可用做耐磨 材料：而在某些塑料基体中填充具有润滑功能的组分。使其摩擦系数降低，可用做减摩材料。所以， 提高某种塑料的摩擦磨损性能可从内部增韧和润滑两方面着手。在提高PTFE耐磨性方面，可以掺入一 些耐磨物质，如玻璃纤维、碳纤维、石墨、二硫化锚、青铜粉以及一些有机化合物。使它们在PTFE 层状结构中形成网状结点，从而提高了刚度、导热性、抗蠕变能力，同时大大提高耐磨性。 为了进一步延长PTFE密封体的寿命，世界各国都在研究各种不同的填充材料，不同的配比以及 填充材料的预处理、混合方法。例如最近美国填充入PEEK的高性能工程塑料，不仅提高了自润滑性 又使工作温度超过300℃。日本研制出一种有机硅填充剂，能使唇口在工作时表面渗出硅油，帮助唇 口润滑，从而提高了使用寿命。 北京市塑料研究所在氟塑料加工应用技术方面的研究已有三十年的历史。多年来的研究使我们拥 有氟塑料的双向拉仲成型、模压成型、喷涂成型、挤出成型、注射成型、传递模塑成型、等压成 型和旋转成型等多种加工成型技术。在充分利用PTFE优异的润滑特性方面，我们的工作主要集中于 PTFE材料的改性以及使用PTFE作为改性材料改善其他材料的减摩、耐磨性能。 二、试验部分 原料 TEFLON PONT 聚四氟乙烯 7A-J。生产厂家：美国DU 3um。 磨碎“E”玻纤 3。纤维赢径：mlO一1 密度：2．549／cm 长径比平均值：4：卜6： 1含碱量：(1％： 磨碎碳纤维 密度：1．73—1．789／cm3；纤维直径：中7—1Sum： 长径比平均值：10：1左右：含碳晕：90％。 青铜粉 松散密度：2．49／cm3—3．Og／cm3。 胶体石墨 密度：1．9—2．29／cm3：颗粒度：1．5—30um； 含水量；≤0．5％：灰粉含量：≤1．5％；导热系数：0．1。 174 2001年塑料高新科技成果交流会论文集 nl3；含水量：≤0．5％； 二硫化钼 密度：4．7—5．09／c 二硫化钼含量：96％。 上述原料生产厂家：锦州斌富隆塑料有限公司。 聚苯 生产厂家：青岛化工研究所。 主要设备 ★将毛坯放入高温烧结炉按一定的烧结工艺烧结成型。 3960-1983 ★将烧结成型品加工成6mm×7mm×30mm的试样，依据GB／T 《塑料滑动摩擦磨损 试验方法》进行性能检测。 三、性能与讨论