聚四氟乙烯(PTFE)加工改性研究(下)--填充改性共混

2.4.2 填充改性
      填充改性是在PTFE中加入填充剂，从而改善和克服PTFE的缺陷，在保持其原有优点的基础上，利用复合效应，改善其综合性能。在PTFE中加入不同的填料，可以显著提高其机械强度、硬度以及耐磨性等性能。填充改性是聚四氟乙烯改性方法中最常用的方法，目前常用的填料有无机填料、金属氧化物及硫化五填料、纳米填料以及有机填料等。
2.4.2.1 无机填充材料
      常用的无机填充材料主要有玻璃纤维(GF)、二氧化硅、石墨、陶瓷颗粒和碳纤维（CF）等。石墨具有层状结构，是一种重要的固体润滑剂，可以降低PTFE的摩擦系数和磨损率，同时能够改善PTFE的压缩蠕变性、尺寸稳定性和导热性。
      李文忠[33]发现随着石墨含量的提高，PTFE复合材料的摩擦系数降低，另一方面添加石墨还可以改善PTFE复合材料的抗静电性能[34]。
      玻璃纤维(GF)具有高的比模量和比强度，作为PTFE的填料可起到传递载荷和承受载荷的作用，使复合材料的承载能力和耐磨损性能增强，从而减少材料的磨损量。颜路科[35]等通过高速混合、冷压烧结成型法用玻璃纤维(GF)填充聚四氟乙烯(PTFE)制备了GF／PTFE复合材料，探讨了GF用量对GF／PTFE复合材料拉伸性能和摩擦磨损性能的影响，用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料微观结构进行了分析研究。结果表明：GF质量分数为15％时，复合材料耐磨性能最好，磨耗量不足1．0×l0-3g／h，拉伸强度与常规干法混合制备的复合材料相比提高近30％，高速混合工艺使GF均匀分布于PTFE基体中，并可进一步细化PTFE粉料。
      顾红艳[36]等不同纳米材料Si3N4、SiC、石墨、碳纳米管填充聚四氟乙烯复合材料进行了拉伸和硬度试验，观察了复合材料拉伸断面的微观结构。结果表明：几种填料均能不同程度地提高PTFE的硬度，填料含量是决定填充效果的另一重要因素。