常见的添加剂和增强物质有:聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化钼、超高分子量聚乙烯、硅、石墨、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
1、聚四氟乙烯(PTFE,铁氟龙)
聚四氟乙烯(PTFE),俗称铁氟龙,于1938年由杜邦发明。
PTFE几乎不与任何物质粘合,同时还具有自润滑性,因此通常被用于防粘涂层。不粘锅涂层就是PTFE的经典应用。
PTFE不粘锅
PTFE微粉是用作添加剂的品种,是所有耐摩擦添加剂中摩擦系数的,在磨擦过程中PTFE微粉会在零件表面形成润滑的薄膜。是高负荷应用中的耐磨添加剂。 适当的PTFE添加量为非结晶性塑料含15%PTFE、而结晶性塑料含20%PTFE。
PTFE微粉
PTFE 微粉可应用于工程塑料、涂料、油墨、油漆、润滑油、薄膜、橡胶等,可增强主体材料的性能,如:
1.耐磨损性、耐摩擦性和耐划擦性
2.易去污特性
3.抗粘连特性
4.润滑性能(用于工程塑料改性)
5.抗摩擦,抗磨损性能
PTFE增强POM制造的机械零件
PTFE的种类及用途
(1)聚四氟乙烯按聚合方法的不同,分为悬浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯两大类。
(2)悬浮聚四氟乙烯树脂系白色粉末,颗粒较大,经适当的后处理,可得到不同颗粒度的粉末。这种粉状树脂用于模压,压延加工成型,而不直接用于电线电缆的生产。用于电线电缆绝缘时,应将悬浮聚四氟乙烯模压,烧结成圆柱型坯料,再在车床上车削成聚四氟乙烯薄膜。这种薄膜又称熟料带,供电线电缆绕包绝缘用。
(3)分散聚四氟乙烯又分为粉末和浓缩分散液两种型态。其中:粉状分散树脂在加入一定量的助剂(如石油醚)及填料(如石英粉)经混合后,推压成型,适用于电线电缆等薄壁制品的推压加工,在目前电线生产中应用较多:也可将粉状分散树脂推压成型,然后滚压成薄膜(又称生料带)供细线径电线绝缘或电线护套绕包用。聚四氟乙烯浓缩分散液主要供浸渍多孔材料(如石棉,玻璃,纤维编织)及粉末冶金法制成的金属轴承的表面涂层用。聚四氟乙烯绝缘电磁线及耐高温电线的玻璃纤维编织层就是聚四氟乙烯浓缩液涂制用的。
在医面的应用
膨体PTFE材料是纯惰性的,具有非常强的生物适应性,不会引起机体的排斥,对人体无生理,可用任何方法消毒,且具有多微孔结构,从而可用于多种康复解决方案,包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通和整形的手术缝合。
以其优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性,已在化工、石油、纺织、电子电气 机械等领域获得了广泛应用。在中聚四氟乙烯(PTFE)的消耗量大,用途广,是氟塑料中的一个重要品种。PTFE具有优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性。该材料早是为国防和技术需要而开发的,而后逐渐推广到民用,其用途涉及航空航天和民用的许多方面,目前在其应用领域已成为的材料。
PTFE性能及应用
(一)摩擦系数低
聚四氟乙烯材料的低摩擦系数已是人所共知,1949年,苏特和托马斯在B-L机器上测量聚四氟乙烯材料的摩擦系数时证实:承载1~4公斤,滑行速度~10毫米时,聚四氟乙烯材料的摩擦系数是。在承载1360公斤情况下,摩擦系数达到。
(二)温度性能
在正常的工作温度范围内,聚四氟乙烯额定温度上限是260℃,在此情况下,它不热裂变。在观察260-360℃范围内,重量损失相当小,并且损失是由于在聚合中吸收少量气体和水分。只有在温度超过400℃情况下,聚四氟乙烯树脂材料的热裂变才变得明显。
在低温情况下,聚四氟乙烯树脂材料能保持良好的性能。在很低温度时,能保持很强的抗冲击性能。即使在温度低达-196℃时,经过精心制造的试件仍有韧性,已经,聚四氟乙烯树脂材料在温度-268℃以上仍有使用价值,并在-80℃以上具有较高塑性。
(三)化学稳定性
在正常工作温度范围内,这类树脂不会被任何溶剂溶解和膨胀。这种特的稳定性来自于很强的碳-碳键和强的碳-氟键内的结合,以及几乎的氟原子对碳原子骨架链的保护壳和聚合物的高分子量,这种结构也产生了一些性能,例如低摩擦系数和不可溶性。
聚四氟乙烯树脂材料具有强的抗水性。它能抵抗水溶解,是水渗透好的障碍,在长时间浸在水中后仍旧能保持稳定,在美、法和前苏联等国进行的抗水蒸汽的试验中,聚四氟乙烯树脂材料几乎比任何已知的塑料材料的抗蒸汽渗透性。由于聚四氟乙烯树脂材料拥有低的透气性,它被广泛用于化学工业好的屏蔽树脂。
(四)电学性能
早在1946年人们就知道,由于聚四氟乙烯的无电性,使其成为理想的绝缘体,或称做非传导性。由于聚四氟乙烯树脂不吸收水,在水中将其浸渍很长时间也不改变其电阻抗能力。
(五)纤维性能
聚四氟乙烯的纤维与聚四氟乙烯的抗化学腐蚀性质、低摩擦系数、特的高抗磨损特性和高强度相结合,产生的坚韧的耐久的纤维结构。高孔隙的纤维结构如G-T三角布,可用在多种用途的薄膜,现已开发出来,它是利用分散聚四氟乙烯树脂的特原化纤能力。
(六)安全可靠性
五十年来,数千吨聚四氟乙烯已生产并应用在多种潜在危险的环境下,包括许多超过额定温度的应用。没有任何有关操作使用聚四氟乙烯方面导致的疾病和及伤亡事故。
聚四氟乙烯对皮肤没有性。实践也当被吞食人体内时也是稳定而不发生化学反应的。在连续90天里,在老鼠的每天食物中添加25%的精细聚四氟乙烯树脂粉末,没有发现出现中毒和出现消化混乱。在连续7个月的实验中也得到同样结果。因为聚四氟乙烯树脂聚合物不与大多数化学物质发生反应,有很少可能性通过化学反应来产生有毒产品。聚四氟乙烯在温度高度达200℃时都不吸收一般的酸和碱。它吸收的溶剂是其微量的,并对分子内部的化学键没有很大影响,因而不应与裂变相混。
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