双层PTFE树脂复合模块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双层PTFE树脂复合模块，包括内芯层以及喷涂在内芯层表面的外涂层，所述内芯层为玻璃纤维增强的PTFE树脂，所述外涂层为PEEK/PTFE树脂。还公开了其制备方法。本发明专利技术在玻璃纤维增强PTFE树脂模块表面先用砂粒进行粗糙处理，然后用水清洗干净后，喷涂一薄层PEEK/PTFE树脂作为外涂层，制得的模块具有优异的机械性能，而且表面的玻璃纤维断裂头被PEEK/PTFE树脂所包裹，表面摩擦系数低，不会划伤与模块接触的材料表面。粗糙处理过的表面使喷涂的外涂层与内芯层结合的更紧密，长期使用后外涂层与内芯层之间不易剥离。 1

Double layer PTFE resin composite module and its preparation method

The invention discloses a double layer PTFE resin composite module, which comprises an inner core layer and an outer coating on the surface of the inner core layer. The inner core layer is a glass fiber reinforced PTFE resin, and the outer coating is a PEEK/PTFE resin. The preparation method is also disclosed. The invention is rough treated with sand particles on the surface of the glass fiber reinforced PTFE resin module, and then washed with water and spray a thin layer of PEEK/PTFE resin as an outer coating. The prepared module has excellent mechanical properties, and the glass fiber fracture head on the surface is wrapped by the PEEK/ PTFE resin, and the surface friction coefficient is low. The surface of the material that is not scratched with the module is not scratched. The rough treated surface makes the sprayed outer coating more closely combined with the inner core layer. After long term use, the outer coating and the inner core layer are not easy to peel off. One

【技术实现步骤摘要】
双层PTFE树脂复合模块及其制备方法
本专利技术涉及双层PTFE树脂复合模块及其制备方法，属于复合材料领域。
技术介绍
聚四氟乙烯(PTFE)具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，同时，聚四氟乙烯具有耐高温、耐低温的特点，不易燃、韧性好，被广泛的用于密封材料和填充材料。但与其他热塑性材料相比，具有机械性能较差，线胀系数较大，成型收缩率大，二次加工困难，硬度低，耐磨损性差，易冷流，导热性差等缺点，在一定程度上限制了其广泛应用。研究人员发现，在PTFE中加入玻璃纤维可以显著提高PTFE树脂的耐磨性，大大降低其磨损。在速度高达350KM/h的高速铁路列车领域，由于其优异的机械性能，可以用来制作滑块，可以承受多次的高速往返运动而不产生形变，不开裂。但是，玻璃纤维增强PTFE树脂存在于表面的玻璃纤维断裂头会划伤与树脂接触的物品表面，造成物品表面损伤，影响滑动效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双层PTFE树脂复合模块，具有较高的硬度和耐磨性，并且表面光滑，不易划伤与之接触的其他物品表面。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种双层PTFE树脂复合模块，包括内芯层以及喷涂在内芯层表面的外涂层，所述内芯层为玻璃纤维增强的PTFE树脂，所述外涂层为PEEK/PTFE树脂。优选的，所述内芯层中玻璃纤维含量为20-25％，石墨含量为5-8％，PTFE含量为67-75％。优选的，所述外涂层中含有75-82％的PEEK，15-20％的PTFE和3-5％的纳米Si3N4。优选的，所述玻璃纤维长度为200目以下，石墨粉径为460目以下。本专利技术还公开了上述的双层PTFE树脂复合模块的制备方法，其步骤包括：A、将偶联剂和溶剂配成溶液后，加入玻璃纤维，搅拌均匀后，放入干燥箱中干燥，然后活化；B、对PTFE粉末进行干燥处理；C、将玻璃纤维增强与PTFE粉末混合后装模，冷压成型，然后烧结固化，制得模块；D、将砂粒高压喷洒到模块表面，控制砂粒大小和速度，使模块形成粗糙表面；E、对模块表面用水进行吹洗，清除砂粒后干燥处理；F、将PEEK，PTFE和纳米Si3N4粉末干燥后，混合均匀，在400-430℃下熔融，熔融体通过高压喷雾装置喷涂到模块表面，形成外涂层，控制外涂层的厚度在300um-500um之间，250℃保温1-2h，制得成品。优选的，所述偶联剂为硅烷基偶联剂，所述溶剂为乙醇。本专利技术在玻璃纤维增强PTFE树脂模块表面先用砂粒进行粗糙处理，然后用水清洗干净后，喷涂一薄层PEEK/PTFE树脂作为外涂层，制得的模块具有优异的机械性能，而且表面的玻璃纤维断裂头被PEEK/PTFE树脂所包裹，表面摩擦系数低，不会划伤与模块接触的材料表面。粗糙处理过的表面使喷涂的外涂层与内芯层结合的更紧密，长期使用后外涂层与内芯层之间不易剥离。外涂层采用添加了纳米Si3N4的PEEK/PTFE树脂，摩擦系数低，其稳定摩擦系数在1.8-2.0之间，而且添加的纳米Si3N4的在摩擦过程中可以发生摩擦化学反应，新的化合物的生成可增加转移膜与对摩擦面的结合强度，使得玻璃纤维增强PTFE树脂模块具有更强的耐磨性能。具体实施方式实施例1本双层PTFE树脂复合模块的制备方法，其步骤包括：A、将偶联剂和溶剂配成溶液后，加入玻璃纤维，搅拌30min，放入干燥箱中80℃干燥5-6h，然后105℃活化2h；B、将PTFE粉末、石墨粉末80℃干燥10h；C、将玻璃纤维、PTFE粉末、石墨粉末按20：75：5的比例放入高速混合机，高速搅拌后装模，冷压成型，采用单向加压的方法压制，以5MPa/min的速度加压至100MPa，保压20min，然后脱模，烧结固化，升温速度为60℃/h，烧结温度为380℃，烧结时间为4h；自然降温制得模块；D、将砂粒高压喷洒到模块表面，控制砂粒大小和速度，使模块形成粗糙表面；E、对模块表面用水进行吹洗，清除砂粒后干燥处理；F、将PEEK，PTFE和纳米Si3N4粉末干燥后，混合均匀，在400-430℃下熔融，熔融体通过高压喷雾装置喷涂到模块表面，形成外涂层，控制外涂层的厚度在300um-500um之间，250℃保温1-2h，制得成品。对制得的双层PTFE树脂复合模块进行性能测试，测试结果见表1。实施例2本双层PTFE树脂复合模块的制备方法与实施例1一致，内芯层中各组分配比为：PTFE67％、玻璃纤维25％、石墨8％；外涂层中各组分配比为：PEEK82％，PTFE15％、纳米Si3N43％。对制得的双层PTFE树脂复合模块进行性能测试，测试结果见表1。实施例3本双层PTFE树脂复合模块的制备方法与实施例1一致，内芯层中各组分配比为：PTFE72％、玻璃纤维22％、石墨6％；外涂层中各组分配比为：PEEK78％，PTFE18％、纳米Si3N44％。对制得的双层PTFE树脂复合模块进行性能测试，测试结果见表1。以上本专利技术中提到的百分比均为质量百分比。表1双层PTFE树脂复合模块性能测试结果备注：摩擦磨损试验条件：初始负荷196N，转速200r/min,干摩擦2h。对磨轮：45钢，42-45HRC。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层PTFE树脂复合模块，其特征在于：包括内芯层以及喷涂在内芯层表面的外

【技术特征摘要】
1.一种双层PTFE树脂复合模块，其特征在于：包括内芯层以及喷涂在内芯层表面的外涂层，所述内芯层为玻璃纤维增强的PTFE树脂，所述外涂层为PEEK/PTFE树脂。2.根据权利要求1所述的双层PTFE树脂复合模块，其特征在于：所述内芯层中玻璃纤维含量为20-25%，石墨含量为5-8%，PTFE含量为67-75%。3.根据权利要求1所述的双层PTFE树脂复合模块，其特征在于：所述外涂层中含有75-82%的PEEK，15-20%的PTFE和3-5%的纳米Si3N4。4.根据权利要求2所述的双层PTFE树脂复合模块，其特征在于：所述玻璃纤维长度为200目以下，石墨粉径为460目以下。5.权利要求2-4中任一项所述的双层PTFE树脂复合模块的制备方法，其步骤包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文光，陈佩民，靳予，孙克原，杨勇，
申请(专利权)人：南京肯特复合材料股份有限公司，南京肯特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32