改性PTFE复合材料之纳米粒子

      纳米材料是近年发展起来的具有优异性能的新材料，具有良好的塑性及韧性，其强度和硬度比普通粗晶材料高4~5倍。由于纳米粒子尺寸小、比表面积大，与聚合物问的界面面积及其相互作用大；因此可获得更理想的界面黏合。此外，二者热膨胀系数不匹配问题也得到了消除，纳米材料作为填料用于高分子材料改性，在力学性能方面取得了良好的效果，具有广阔的应用前景。 
      目前用于填充PTFE的纳米材料主要有纳米Al2O3、SiO2、ZnO和CaCO3等，其中纳米Al2O3是金属氧化物中硬度最高的一种。 
      何春霞等人对纳米SiO2、TiO2、A12O3、ZrO2填充PTFE复合材料进行了拉伸和硬度试验。
      结果表明：在P T F E中填充纳米S i 0 2、T iO2、Al2O3、ZrO2后，其硬度增大，拉伸强度和断裂伸长率有不同程度的下降。对于纳米Al2O3填充的PTFE，随着Al2O3用量的增加，拉伸强度及断裂伸长率先下降，随后有一定的回升；当纳米Al：O 的
质量分数为10%时，PTFE复合材料的拉伸强度及断裂伸长率最大，磨损量最小，耐磨性最好，其综合力学性能达到最佳。另外，随着Al2O3用量的增加，PTFE复合材料会从韧性材料转向脆性材料。即纳米SiO2的加入会使PTFE从塑性材料变为典型的脆性材料，其硬度也显著增大。 
      王海宝等人对纳米A12O3改性PTFE的研究结果表明：纳米A12O3粒子的加入提高了复合材料的拉伸强度和硬度，但降低了摩擦系数和断裂伸长率。随纳米Al2O3用量的增加，PTFE复合材料的拉伸强度增加，而断裂伸长率则减小。 
      董高峰等人的研究表明，复合材料拉伸强度和断裂伸长率随SiO2(1O~30nm)、TiO2(15-30nm)和ZrO2(20～25 nm)含量的升高而降低；断裂伸长率随氧化硅含量的升高而急剧下降，导致材料由塑性转化为脆性；拉伸强度和断裂伸长率随氧化铝(20～