改性PTFE复合材料之有机填料

      无机填料填充PTFE复合材料的强度、耐磨性虽有一定的提高，但由于无机填料与PTFE基体之间的相容性较差、亲合力较小，在基体中出现明显的界面，且不容易分散均匀，所以这类复合材料因摩擦系数较大，对被磨件损伤大，制品机械强度不够高而不能满足一些特殊的要求。为了克服上述缺点，人们开发了高聚物填充PTFE复合材料。用于填充PTFE的有机材料主要有聚苯~(PHB)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)等。
      有机材料的填人可使PTFE的耐热性、抗蠕变性、抗压能力、压缩、弯曲和耐磨性得到改善。 
      李文忠等人采用机械共混、冷压、烧结成型的方法制备了PTFE和PHB、PPS、PEEK的复合材料，并采用黏弹分析仪测试了其动态力学性能。几种添加物的加入使PTFE基复合材料的储能模量变大，且随添加物含量的增加而增大。PTFE/PPS/复合材料的损耗因子峰值比纯PTFE的大，且随PPS含量的增加而增大；而加人其他几种添加物均使复合材料的损耗因子峰值比PTFE的小，且随添加物含量的增加而减小。PHB、PEEK与PTFE的相容性较差，PPS与PTFE的相容性也不太好。
      PHB填充改性PTFE对克服PTFE的易蠕变、不耐磨耗等缺点有明显效果，且不伤害磨件，并可提高使用温度。PHB的用量对复合材料的性能有很大影响，拉伸强度、断裂伸长率、密度随着PHB用量的增加而减小。赵普等人分别对PHB、PI填充的PTFE的摩擦性能进行了研究。结果表明，PHB不但可增加材料的耐磨性，且能有效降低材料的摩擦系数；而PI的加人可有效增加转移膜与对偶之间的结合力。 
      蔡立芳研究了PHB、PI对PTFE复合材料拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度以及在干摩擦条件下的摩擦磨损性能的影响，确定出PHB最佳用量(质量分数)为20％。PHB/PTFE的力学性能好于PI/PTFE，分散性是材料力学性能的重要影响因素。当填料用量在一定范围内增大时，PTFE复合材料的拉伸强度和弯曲强度逐渐减小，但复合材料的硬度和弯曲模量增大。通过第二、三相填料的加入，能够很好的改善PHB/PTFE复合材料的力学性能，使试样的拉伸强度在PHB改性的基础上提高7％～34％，弯曲强度提高10％～60％，弯曲模量提高0～82％，邵D硬度提高2～4。