玻璃微珠表面处理对PTFE密封材料性能的影响(2)

　　1.3 试样制备
　　先将纳米SGM分散在乙醇介质中，用电动搅拌机搅拌0.5 h至均匀。将KH550按质量分数2%缓慢加入分散介质中，再搅拌1.5 h至均匀，然后抽滤，100 ℃烘干至恒量，得到硅烷偶联剂处理的SGM，待用。将处理后的SGM加入到PTFE树脂中，用丙酮湿润，用高剪切分散乳化机搅拌，使其混合均匀，在120 ℃烘干2 h，除去水分和溶剂；冷却后模压成型，脱模后在高温试验箱中按一定程序烧结，并制成所需形状。实验配方中选取SGM的质量分数分别为0、5%、10%、15%、20%和25%。
　　1.4 性能测试与结构表征
　　用邵氏硬度计，按GB 411—80测试试样的邵氏D硬度；用电子万能试验机，按HG/T 2902—1997测试试样的拉伸强度与断裂伸长率；用环境电子显微镜（SEM）观察SGM/PTFE密封材料的微观形貌；用电子万能试验机，按GB/T 20671.2—2006测试试样的压缩回复性能；用差示扫描量热仪，将试样在N2气氛下，快速升温至380 ℃，保温5 min以消除热历史，再以15 ℃/min的冷却速率降温至260 ℃，记录该过程的热流量。
　　2 结果与讨论
　　2.1 KH550对SGM表面的活化处理
　　硅烷偶联剂KH550，即γ-氨丙基三乙氧基硅烷，化学式为NH2（CH2）3Si（OC2H5）3，其中-OC2H5水解生成硅醇，可与玻璃表面上的羟基缩合，形成硅氧烷；-NH2是有机官能团，能与有机物质反应而结合；从而把2种性质悬殊的材料以化学键连接在一起[10]。硅烷偶联剂KH550的表面能较低，润湿能力较高，可以均匀地分布在SGM表面。
　　硅烷偶联剂KH550使得SGM表面形成带有亲有机基团的三维有机层，并由亲水性变成亲有机性。图1是SGM填充PTFE淬断面的SEM照片。未经KH550处理的SGM表面很光滑（图1a）。经KH550处理后，SGM的表面变得粗糙，且包覆了一层厚度不均的有机层，导致SGM由原来规则的球形表面变为不规则表面（图1b）。说明KH550使SGM和PTFE形成了更紧密的连接。