本发明专利技术涉及一种聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料的制备方法，该复合材料采用聚四氟乙烯和碳纤维组成，所述的碳纤维采用焦磷酸型钛酸酯偶联剂表面涂层处理后，再在350～450℃的高温中氧化5～20min。本发明专利技术还公开了采用上述方法制备得到的聚四氟乙烯复合材料。本发明专利技术通过这种组合处理工艺，大大提高了无机纤维与聚四氟乙烯树脂间的界面结合能力，提高了材料的机械性能和耐蠕变性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚四氟乙烯(PTFE)因具有优异的高低温性能和化学稳定性，成为化学、机械和航空航天等领域不可缺少的重要材料，其作为密封材料在国外是20世纪80年代投入工业应用，国内于90年代起逐渐有部分企业生产纯PTFE密封材料。随着应用范围的进一步扩大，传统的纯PTFE密封材料因其强度低、耐蠕变性能和耐磨损性能差等缺点，已难于满足市场的要求，由此各种改性PTFE密封材料因应而生。其中采用填充料改性PTFE制备成高强度、耐磨损、低蠕变优异性能的密封材料是目前大家竞相发展的方向。中国专利技术专利申请(申请号95102140.0申请日1995-03-11)公开了再生聚四氟乙烯制品及其生产方法，它是用聚四氟乙烯废料粉与填充料按100 0 — 60的重量比混勻后经加压、加热而成，填充料据制品不同可选用石墨和/或玻璃纤维和/或青铜粉和/ 或二硫化钼和/或碳素纤维和/或滑石粉和/或石英粉。中国专利技术专利申请(申请号03113558.7申请日2003-01-14)公开了填充聚四氟乙烯摩擦环及其制造工艺和应用，其组成成份及配比为聚四氟乙烯纯料100;石墨1 10;碳黑20 50;玻璃纤维0 30; 二硫化钼0 5;上述各组成比例为重量百分比。一种填充聚四氟乙烯摩擦环的制造工艺，包括混料、模压、烧结、机械加工，所述模压过程包括加料、加压、保压、卸压、脱模步骤，所述施加的压力为40 70MPii，加压速率为5 15mm/min,保压时间为5 40min。中国专利技术专利申请(申请号201010223769. 1申请日2010-07-12)公开了一种填充有碳纤维的聚四氟乙烯材料及其制造方法。所述的填充有碳纤维的聚四氟乙烯材料是由聚四氟乙烯和作为填充剂的碳纤维以100 10-30的重量比共混后经挤压及烧结而制成。中国专利技术专利申请(申请号200610047500. 6申请日2006-08-22)公开了含碳纤维填充聚四氟乙烯及其制造方法，它是由聚四氟乙烯为60 80%、碳纤维和碳粉之和为 10 35%、填充剂为不超过15%构成，其中，碳纤维碳粉为1 0. 5-1. 5，所说的填充剂是石墨、玻璃纤维、二硫化钼、铜粉中的一种或一种以上的组合，在常温下混合。中国专利技术专利申请(申请号200610042727. 1申请日2006-04-21)公开了聚四氟乙烯密封圈材料及其制备方法，以聚四氟乙烯悬浮树脂粉料为基体材料，包括玻璃纤维、碳纤维、二硫化钼，玻璃纤维，以磁粉为填充剂，其各组分的重量百分比含量为聚四氟乙烯60 8096，磁粉10 20%’碳纤维5 1096，二硫化钼596，玻璃纤维1 5%;磁粉是钡铁氧体，或者是锶铁氧铁，或者是钴铁氧铁，或者是钕铁硼；按上述组分含量配好原料，充分混合，模压成形，其特征在于其压力控制在15 20MPii，加热温度控制在360°C 3800C，保温5 10分钟，最后冷却至室温即可得到密封圈。 由于密封材料的蠕变是导致密封系统产生泄漏的主要原因，申请人根据已有试验资料(如下表所示)，从玻璃纤维、碳粉、碳纤维、石墨粉等中筛选出了具有高强度、耐磨损、 抗蠕变等优异性能的碳纤维(CF)作为填充料，并通过研究发现在PTFE机体中填充耐热性、 尺寸稳定性较好的碳纤维可促进其内部纤维状网格结构的形成，减少载荷作用下晶格的滑移，降低材料的蠕变松弛率，提高材料的长期工作温度和工作载荷。 填充改性PTFE密封材料的主要性能改善状况权利要求1.一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于该复合材料由聚四氟乙烯和碳纤维组成，所述的碳纤维采用焦磷酸型钛酸酯偶联剂表面涂层处理后，再在350 450°C的高温中氧化5 20min。2.根据权利要求1所述的一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于按重量百分比计碳纤维占总重量的20% 30%。3.根据权利要求2所述的一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于按重量百分比计碳纤维占总重量的24% 26%。4.根据权利要求1或2或3所述的一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于表面涂层处理方法为将焦磷酸型钛酸酯偶联剂用酒精稀释配制成溶液，焦磷酸型钛酸酯偶联剂的重量百分比浓度为5% 15%，放入碳纤维，搅拌20 40min，放入干燥箱中 60 90°C下干燥3 5h，再在100 110°C下活化1 3h。5.一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于该复合材料采用聚四氟乙烯和碳纤维组成，所述的碳纤维采用焦磷酸型钛酸酯偶联剂表面涂层处理后， 再在；350 450°C的高温中氧化5 20min。6.根据权利要求5所述的一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于按重量百分比计碳纤维占总重量的20% 30%。7.根据权利要求6所述的一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于按重量百分比计碳纤维占总重量的24% 26%。8.根据权利要求5或6或7所述的一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于表面涂层处理方法为将焦磷酸型钛酸酯偶联剂用酒精稀释配制成溶液，焦磷酸型钛酸酯偶联剂的重量百分比浓度为5% 15%，放入碳纤维，搅拌20 40min，放入干燥箱中60 90°C下干燥3 5h，再在100 110°C下活化1 3h。全文摘要本专利技术涉及一种聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料的制备方法，该复合材料采用聚四氟乙烯和碳纤维组成，所述的碳纤维采用焦磷酸型钛酸酯偶联剂表面涂层处理后，再在350～450℃的高温中氧化5～20min。本专利技术还公开了采用上述方法制备得到的聚四氟乙烯复合材料。本专利技术通过这种组合处理工艺，大大提高了无机纤维与聚四氟乙烯树脂间的界面结合能力，提高了材料的机械性能和耐蠕变性。文档编号C08K9/04GK102219971SQ20111012825公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日专利技术者杨成刚, 杨根源 申请人:湖州松华橡塑有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种耐高温低蠕变的聚四氟乙烯复合材料，其特征在于：该复合材料由聚四氟乙烯和碳纤维组成，所述的碳纤维采用焦磷酸型钛酸酯偶联剂表面涂层处理后，再在３５０～４５０℃的高温中氧化５～２０ｍｉｎ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨根源，杨成刚，
申请(专利权)人：湖州松华橡塑有限公司，
类型：发明
国别省市：33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。