改性四氟復合材料之有機填料

無機填料填充PTFE復合材料的強度、耐磨性雖有一定的提高，但由于無機填料與PTFE基體之間的相容性較差、親合力較小，在基體中出現明顯的界面，且不容易分散均勻，所以這類復合材料因摩擦系數較大，對被磨件損傷大，制品機械強度不夠高而不能滿足一些特殊的要求。為了克服上述缺點，人們開發了高聚物填充PTFE復合材料。用于填充PTFE的有機材料主要有聚苯~(PHB)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等。
     有機材料的填人可使PTFE的耐熱性、抗蠕變性、抗壓能力、壓縮、彎曲和耐磨性得到改善。 
     李文忠等人采用機械共混、冷壓、燒結成型的方法制備了PTFE和PHB、PPS、PEEK的復合材料，并采用黏彈分析儀測試了其動態力學性能。幾種添加物的加入使PTFE基復合材料的儲能模量變大，且隨添加物含量的增加而增大。PTFE/PPS/復合材料的損耗因子峰值比純PTFE的大，且隨PPS含量的增加而增大；而加人其他幾種添加物均使復合材料的損耗因子峰值比PTFE的小，且隨添加物含量的增加而減小。PHB、PEEK與PTFE的相容性較差，PPS與PTFE的相容性也不太好。
     PHB填充改性PTFE對克服PTFE的易蠕變、不耐磨耗等缺點有明顯效果，且不傷害磨件，并可提高使用溫度。PHB的用量對復合材料的性能有很大影響，拉伸強度、斷裂伸長率、密度隨著PHB用量的增加而減小。趙普等人分別對PHB、PI填充的PTFE的摩擦性能進行了研究。結果表明，PHB不但可增加材料的耐磨性，且能有效降低材料的摩擦系數；而PI的加人可有效增加轉移膜與對偶之間的結合力。 
     蔡立芳研究了PHB、PI對PTFE復合材料拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量、硬度以及在干摩擦條件下的摩擦磨損性能的影響，確定出PHB*佳用量(質量分數)為20％。PHB/PTFE的力學性能好于PI/PTFE，分散性是材料力學性能的重要影響因素。當填料用量在一定范圍內增大時，PTFE復合材料的拉伸強度和彎曲強度逐漸減小，但復合材料的硬度和彎曲模量增大。通過**、三相填料的加入，能夠很好的改善PHB/PTFE復合材料的力學性能，使試樣的拉伸強度在PHB改性的基礎上提高7％～34％，彎曲強度提高10％～60％，彎曲模量提高0～82％，邵D硬度提高2～4。