玻璃微珠表面处理对PTFE密封材料性能的影响

　　摘要：采用硅烷偶联剂KH550对实心玻璃微珠（SGM）进行了表面活化处理，并制备了SGM/PTFE密封材料，分析了活化处理前后SGM的表面形貌，考查了SGM含量对密封材料力学性能的影响。结果表明，KH550提高了SGM颗粒与PTFE树脂的相容性；随着SGM含量的增加，密封材料的拉伸性能与结晶度下降，邵氏D硬度、压缩回复性能提高。
　　关键词：聚四氟乙烯（PTFE）；实心玻璃微珠（SGM）；硅烷偶联剂；力学性能；结晶度
　　中图分类号：TQ325.4 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2013）10-0063-05
　　高性能密封材料是航空航天领域不可或缺的功能材料，其性能和质量直接关系着飞行器与武器装备的使用寿命。国防工业的快速发展极大地促进了高性能密封材料的开发[1～3]。PTFE具有优良的耐化学腐蚀性、耐高低温性、耐老化性及低摩擦性，被广泛地应用于石油、化工、电气及医疗等诸多民用领域[4～6]；但是其较小的回弹率以及较差的耐蠕变性能阻碍了它在高精度要求密封领域的应用。
　　SGM是直径微小的玻璃实心球体，由玻璃粉碎后，经高温烧制而成。由于具有圆度高、硬度好、耐磨性强等特点，在塑料橡胶、耐磨地坪、喷丸除锈等领域得到了广泛的应用[7～9]。本文通过硅烷偶联剂（KH550）对SGM进行表面活化处理，得到改性实心玻璃微珠，采用冷压烧结工艺制备了SGM/PTFE密封材料，研究了SGM含量对SGM/PTFE密封材料力学性能与结晶性能的影响。
　　1 实验部分
　　1.1 主要原料
　　聚四氟乙烯树脂，JF-4TM，浙江巨圣氟化学有限公司；实心玻璃微珠，S-300，秦皇岛秦皇玻璃微珠有限公司；硅烷偶联剂，KH550，南京品宁偶联剂有限公司；丙酮，分析纯，天津市天大化学试剂。
　　1.2 主要设备及仪器
　　高剪切分散乳化机，FM200，上海弗鲁克机电设备有限公司；平板硫化机，QLB-D400×40×2，西安机床附件厂；高温试验箱，WG-4501，重庆银河实验仪器有限公司；差式扫描量热仪，Q1000，美国TA公司；电子万能试验机，CMT3502，深圳市新三思计量技术有限公司；环境扫描电子显微镜（SEM），Quanta 200，FEI香港有限公司。