一种含氟聚合物复合材料制造技术

一种复合材料，其包含含氟聚合物、聚芳酯和无机填料，其中所述无机填料的粒径满足下述至少一种条件：D90≤25μm，D50≤10μm和D10≤5μm。

A fluoropolymer composite

A composite material containing fluoropolymer, polyaryl ester and inorganic filler, wherein the particle size of the inorganic filler meets at least one condition below: D90 < 25 m, D50 less than 10 mu m and D10 < 5 m.

【技术实现步骤摘要】
一种含氟聚合物复合材料本申请要求2016年12月30日提交的题为“一种含氟聚合物复合材料”的第201611255783.3号中国专利申请的优先权。该申请的内容整体援引加入本文。
本专利技术涉及高分子材料领域，具体地涉及一种用于高压液压助力转向系统(HPS)的含氟聚合物复合材料及其制备方法。
技术介绍
含氟聚合物为分子结构中含有氟原子的聚合物材料。含氟聚合物具有良好的耐有机溶剂性和抗酸碱性，在机械、电子、航天、化工等领域应用广泛。由于含氟聚合物优异的耐高低温性能、自润滑性、低摩擦因数，常可用作密封材料。但通常用作密封材料的已知含氟聚合物存在耐磨损性能差的缺陷，使其应用受到了限制。近年来，为了改善含氟聚合物的耐磨损性能，已开发了对含氟聚合物改性的多种方法。无机填料改性是一种相对便捷和广泛应用的处理方式。CN104817796A公开了采用改性刚玉超细粉作为耐磨剂的聚四氟乙烯复合材料，其中改性刚玉超微粉是经过K2O、Na2O、Li2O和/或它们的组合改性的刚玉超微粉，所述复合材料具有较高的强度和硬度。WO2006/128128A2中公开了一种低磨损聚四氟乙烯类纳米复合材料，其包含纳米氧化铝，所述纳米氧化铝为不规则形状。已公开使用聚合物与含氟聚合物的共混改性。CN102942756A中公开了一种含氟聚合物基承压耐磨材料，其包含聚四氟乙烯、聚苯酯、青铜粉和玻璃纤维。CN1083464C公开了含有碳氟聚合物、氧化聚亚芳基硫醚和填料的耐磨含氟聚合物混合物。特定应用条件下的含氟聚合物的性能与在含氟聚合物中所添加的材料的种类、含量及其特征有关，并且对低成本、优良性能的作为耐磨材料的改性含氟聚合物存在需求。
技术实现思路
在一方面，本专利技术涉及一种含氟聚合物复合材料，其包含含氟聚合物、聚芳酯和无机填料。在一实施方案中，所述无机填料的粒径满足下述至少一种条件：D90≤25μm，D50≤10μm和D10≤5μm。在另一实施方案中，无机填料的聚集粒径满足下述至少一种条件：D90≤120μm，D50≤70μm，和D10≤20μm。在一实施方案中，所述含氟聚合物为聚四氟乙烯。在另一实施方案中，所述聚芳酯为聚苯酯。在又一实施方案中，所述无机填料为氧化铝。在优选的实施方案中，基于所述含氟聚合物的重量，所述聚芳酯的含量为约5-40％，优选为约15-25％。在另一优选的实施方案中，基于所述含氟聚合物的重量，所述氧化铝的含量为约1-25％，优选为约5-15％。在一实施方案中，所述无机填料的粒径分布为：D90≤25μm，D50≤10μm且D10≤5μm；或D90≤15μm，D50≤6μm且D10≤3μm；或D90≤10μm，D50≤4μm且D10≤2μm。在另一实施方案中，所述无机填料的聚集粒径分布为：D90≤120μm，D50≤70μm且D10≤20μm；或D90≤110μm，D50≤60μm且D10≤15μm。在又一实施方案中，无机填料的形状可以是多孔形、片状、球形或不规则形状。在另一方面，本专利技术还涉及一种密封制品，其包含本专利技术的复合材料。在一实施方案中，密封制品是密封圈。附图说明图1：氧化铝的扫描电子显微镜图片。图2：聚四氟乙烯复合材料的摩擦系数数据图。图3：聚四氟乙烯复合材料的磨损系数数据图。图4：聚四氟乙烯复合材料的磨损率数据图。图5：聚四氟乙烯复合材料的机械性能数据图，其中图5A为最大拉伸应力的数据图，图5B为最大拉伸应变的数据图。具体实施方式一般定义和术语以下将对本专利技术进一步详细说明，应理解，所述用语旨在描述目的，而非限制本专利技术。除非另有说明，本文使用的所述技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员通常所理解的相同的含义。若存在矛盾，则以本申请提供的定义为准。当以范围、优选范围、或者优选的数值上限以及优选的数值下限的形式表述某个量、浓度或其他值或参数的时候，应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围，而不考虑该范围是否具体揭示。除非另有说明，本文所列出的数值范围旨在包括范围的端点和该范围内的所有整数和分数(小数)。术语“约”、“大约”当与数值变量并用时，通常指该变量的数值和该变量的所有数值在实验误差内(例如对于平均值95％的置信区间内)或在指定数值的±10％内，或更宽范围内。表述“包含”或与其同义的类似表述“包括”、“含有”和“具有”等是开放性的，不排除额外的未列举的元素、步骤或成分。表述“由…组成”排除未指明的任何元素、步骤或成分。表述“基本上由…组成”指范围限制在指定的元素、步骤或成分，加上任选存在的不会实质上影响所要求保护的主题的基本和新的特征的元素、步骤或成分。应当理解，表述“包含”涵盖表述“基本上由…组成”和“由…组成”。本文所使用的术语“任选”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，该描述包括发生所述事件或情况和不发生所述事件或情况。本文所使用的术语“至少一种(个)”表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10种(个)或更多。本文所使用的术语“两个(种)或更多个(种)”可以表示2、3、4、5、6、7、8、9、10个(种)或更多。本文所使用的术语“重复单元”指聚合物链上以一定方式连接起来的原子的组合，其为构成所述聚合物链的基本单元。对于本专利技术的含氟聚合物而言，通常地重复单元数可以为约10,000-2,000,000、约50,000-1,000,000或约250,000-500,000。本文所使用的术语“聚集粒径”指无机填料的聚集和团聚形式。这样形态的聚集粒径难以分散，使其整体上呈现出多孔形。聚集和团聚形式的无机填料在使用过程中在基体中通常也是以这样的聚集和团聚形式存在。除非另有说明，本文的百分比、份数等都按重量计。含氟聚合物本专利技术的含氟聚合物复合材料中含氟聚合物指重复单元或单体中含有氟原子的均聚物或者共聚物。均聚物的实例包括但不限于聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯等，优选为聚四氟乙烯。共聚物的实例包括但不限于四氟乙烯与其他含氟/不含氟单体的共聚物。其中，含氟单体的实例包括但不限于氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯等，不含氟单体包括但不限于乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯等。优选地，四氟乙烯在共聚物中的摩尔比约为60％以上，优选约70％以上，更优选约80％以上，进一步优选约90％以上，最优选约95％以上。本专利技术的含氟聚合物可以为以上含氟聚合物中的一种，也可以为上述两种或更多种含氟聚合物的混合物，其中优选四氟乙烯的含量为约70％以上，优选约80％以上，更优选约90％以上，最优选约95％以上。本专利技术的含氟聚合物的分子量为约5,000,000-100,000,000，优选为约25,000,000-50,000,000。含氟聚合物的分子量可采用差示扫描量热法通过计算结晶热与数均分子量的关系获得。数均分子量也可采用标准比重法进行测量。本专利技术的含氟聚合物优选为热塑性聚合物，其在加热后软化，冷却时恢复初始状态而不会发生不可逆的化学变化，可多次反复加热和冷却。本专利技术的含氟聚合物可采用熔融的方法进行加工。聚芳酯本专利技术的含氟聚合物复合材料中的聚芳酯又称芳香族聚酯，指聚合物主链中含有芳香族基团的聚酯，其中形成聚酯的酸和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料，其包含含氟聚合物、聚芳酯和无机填料，其中所述无机填料的粒径满足下述至少一种条件：D90≤25μm，D50≤10μm，和D10≤5μm。

【技术特征摘要】
2016.12.30 CN 20161125578331.一种复合材料，其包含含氟聚合物、聚芳酯和无机填料，其中所述无机填料的粒径满足下述至少一种条件：D90≤25μm，D50≤10μm，和D10≤5μm。2.一种复合材料，其包含含氟聚合物、聚芳酯和无机填料，其中所述无机填料的聚集粒径满足下述至少一种条件：D90≤120μm，D50≤70μm，和D10≤20μm。3.权利要求1或2所述的复合材料，其中所述含氟聚合物为聚四氟乙烯。4.权利要求1-3之一所述的复合材料，其中所述聚芳酯为以下聚合物中的至少一种：其中，n、x、y分别为聚合物大分子链上各重复单元数目的平均数；优选为聚苯酯。5.权利要求1-4之一所述的复合材料，其中基于所述含氟聚合物的重量，所述聚芳酯的含量为5-40％，优选为15-25％。6.权利要求1-5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓烨，王红燕，沈金涛，
申请(专利权)人：圣戈班高功能塑料上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31