纤维填充PTFE复合材料的摩擦学研究

在聚四氟乙烯（PTFE）中分别填充碳纤维（CF）、玻璃纤维（GF）及这两种纤维不同配比的混杂纤维（HF），制备了具有不同力学性能和摩擦磨损性能的PTFE基复合材料。探讨了填料组成对复合材料硬度和干摩擦条件下摩擦磨损性能的影响，并研究了PTFE基复合材料磨损表面的形貌学。结果表明，适量填充CF和GF均可提高PTFE的摩擦磨损性能，CF比GF效果更为显著；CF和GF的混杂纤维填充PTFE复合材料．表现出一定的协同性，比填充单种纤维，其效果更显著。     

聚四氟乙烯膜的表面改性研究进展

聚四氟乙烯(PTFE)是一种全氟化聚合物,由四氟乙烯(CF2=CF2)聚合而成,是一种线型热塑性聚合物。C-F键的强键能使其具备优异的化学稳定性、耐腐蚀性、高机械强度。但是,PTFE具有强疏水性。因此,在用PTFE微滤膜进行水处理时,膜污染严重,使其应用受到了极大的限制。为了提高PTFE膜的抗污染性能,使其得到广泛的应用。人们采用了各种改性方法,如化学改性、等离子体辐照、原子层沉积和高温熔化来表面改性PTFE膜,提高其抗污染性能。本文介绍了近年来聚四氟乙烯膜改性技术的研究进展。讨论了聚四氟乙烯改性方法的优缺点,并对聚四氟乙烯多孔膜的应用方向进行了展望。     

酸性溶液中PTW增强PTFE复合材料的耐蚀性和摩擦磨损性能

分别研究了不同含量钛酸钾晶须(PTW)、碳纤(CF)填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在硫酸溶液中和干摩擦条件下摩擦学性能以及酸中的耐蚀性能,借助SEM等分析探讨了相关机理。结果表明,酸中纯PTFE耐磨性较干摩擦条件下提高了2个数量级,摩擦系数也只有干摩擦的15.3%。与CF/PTFE相比,PTW/PTFE复合材料在酸中显示更好的耐蚀和耐磨性能。PTW可以进一步提高PTFE酸中耐磨性能、降低摩擦系数。含15%（质量）PTW时复合材料具有最低的磨损率,此时比纯PTFE酸中耐磨性提高13.8倍,是相同含量CF/PTFE耐磨性的3.2倍。由于酸溶液的冷却和润滑作用,复合材料的摩擦系数与干条件相比明显降低。然而,酸溶液阻止了转移膜的形成。不管是干摩擦还是在酸性溶液中,当填料含量超过15%（质量）时,犁削和磨粒磨损是PTFE复合材料的主要磨损机理。     

腐蚀环境中纤维增强聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究

分别研究了不同含量碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料在硫酸溶液中和干摩擦条件下的摩擦学性能,同时考察了PTFE复合材料在酸中的腐蚀行为,探讨了相关机理。结果表明,在酸中GF能够提高PTFE的耐磨性,比CF在提高PTFE耐磨性方面具有更好的优势。就酸溶液中的耐磨性和耐腐蚀性而言,15 %（质量分数,下同）是填料的最佳含量,此时GF和CF填充的PTFE,耐磨性分别较纯PTFE提高了7.7和4.4倍;当填料的含量超过15 %时,复合材料的耐磨性和耐腐蚀性均下降,主要是由于此时犁削和磨粒磨损是PTFE复合材料的主要磨损机制。由于酸溶液的冷却和润滑作用,硫酸溶液中PTFE复合材料的摩擦因数大幅降低,但酸溶液抑制了对磨面上转移膜的形成。     

不同方法处理碳纤维增强PTFE复合材料性能的研究

采用两种不同的方法对碳纤维(CF)表面进行处理,一种是先以热空气对CF进行氧化处理,然后用偶联剂进行表面处理;另一种是先用聚四氟乙烯(PTFE)乳液对CF进行浸渍,后用等离子体进行表面处理。研究了不同方法、不同表面处理条件对PTFE/CF复合材料拉伸性能的影响,并应用扫描电镜对拉伸断口形貌进行了分析。结果表明,两种方法都能有效地提高CF与PTFE之间的界面结合力及PTFE/CF复合材料的拉伸性能。     

美国含氟聚合物需求增加

今后几年美国含氟聚合物的需求预计每年将增和5．7％。美国市场研究机构Freedonia集团预计含氟聚合物市场到2009年将达到近20亿美元（16亿欧元）。其总产量将达到2．10亿磅（9．5万吨），含氟聚合物对其它塑料和橡胶的性能优势正驱动其增长。含氟聚合物中产量最大的PTFE（聚四氟乙烯）面临其他含氟聚合物的竞争，今后几年增长率将为2．5％。     

美国：含氟聚合物需求增加

今后几年美国含氟聚合物的需求预计每年将增和5．7％。美国市场研究机构Freedonia集团预计含氟聚合物市场到2009年将达到近20亿美元（16亿欧元）。其总产量将达到2．10亿磅（9．5万吨），含氟聚合物对其它塑料和橡胶的性能优势正驱动其增长。含氟聚合物中产量最大的PTFE（聚四氟乙烯）面临着来自其含氟聚合物的竞争，今后几年增长率将为2．5％。     

其他专用涂料

本发明涉及一种改进了性能的不粘涂料,用于厨房用具的涂装。该不沾涂层体系至少有三层,如面层（6）、中涂层（4）和底涂层（2）。其中,面层（6）含有40％～90％（质量分数,下同）的有机含氟聚合物,而含氟聚合物中有20％~50％的组分为聚四氟乙烯（PTFE）：     

不同硬质增强填料对PTFE性能的影响

分别以体积分数均为25%的碳纤维(CF)、硅灰石纤维(WF)、聚酰亚胺(PI)、聚苯酯(POB)、铜粉(Cu)5种硬质填料对聚四氟乙烯(PTFE)进行改性，对比研究了不同填料对PTFE力学性能、蠕变性能、导热性能和摩擦学性能的影响，并对试样磨痕表面微观形貌进行分析，探讨了硬质增强填料提升PTFE耐磨损性能的机理。结果表明，5种硬质填料均可明显提高PTFE的硬度和压缩强度，改善蠕变性能和导热性能，但会降低拉强度和断裂伸长率。其中，CF改性PTFE的拉伸强度和压缩强度最高、抗蠕变性能最好，而Cu改性PTFE的硬度最大、导热性能最好。在摩擦过程中，由于填料会在磨痕界面逐渐富集，改性PTFE的耐磨损性能会得到显著提高，3种无机填料会使PTFE的摩擦因数增大，但是聚合物填料PI、POB则反而使得PTFE的摩擦因数略有降低。POB改性的PTFE摩擦因数仅为0.19，体积磨损率约为4.21×10^-6 mm³/(N·m)，耐磨损性能比纯PTFE提升了260倍，摩擦学性能最为突出。     

聚苯硫醚耐磨改性研究

为提高聚苯硫醚(PPS)的耐磨性能,采用了质量分数均为40%的玻璃纤维(GF)和碳纤维(CF)增强PPS,研究对比了它们的摩擦磨损性能,发现CF增强PPS的摩擦系数和磨损率均低于GF增强PPS。在此基础上,采用聚四氟乙烯(PTFE)和纳米Si O2对GF增强PPS进行复合耐磨改性,研究了PTFE和纳米Si O2含量对GF增强PPS摩擦磨损性能及电绝缘性能的影响。结果表明,相对于质量分数为40%的CF增强PPS,在相同质量分数的GF增强PPS中采用质量分数均为10%的PTFE和纳米Si O2,可以在较低成本下使其获得更低的摩擦系数、磨损率,以及滚动摩擦时的磨损质量和磨损体积,同时保持良好的电绝缘性能。     

粉状纤维增强PTFE复合材料的力学与摩擦磨损性能

以粉状SiC纤维、Al2O3纤维、高强碳纤维(CF)、中强CF、低强CF增强聚四氟乙烯(PTFE),研究了纤维种类、含量对PTFE力学和摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对试样拉伸断口形貌进行观察,探讨了复合材料的增强机理.结果表明,粉状SiC纤维、Al2O3纤维及CF均能提高PTFE的硬度和耐磨性;高强CF、中强CF及Al2O3纤维能提高其拉伸强度;5种纤维均使PTFE冲击强度下降,但咖/高强CF复合材料的冲击强度降幅较小;SEM分析表明,SiC纤维与PTFE的界面结合强度较低,界面出现了许多空隙,中强CF、高强CF、Al2O3纤维与PT-FE界面结合较好,拉伸断口处多数纤维与基体牢固粘附而难以拔出,PTFE/低强CF复合材料呈典型的脆性断裂特征.     

多相混杂填充增强聚四氟乙烯复合材料的性能研究

制备分析了不同配比的PTFE/PI/CF、PTFE/PEEK/GF两种复合材料的机械性能及动态力学性能。结果表明:PTFE/PI/CF复合体系具有更优异的力学性能,其冲击强度达到25 kJ.m~(-2),弯曲强度达到73 MPa。两种复合体系均具有较高动态模量,具有良好抗热变形能力和阻尼性能。     

聚全氟乙丙烯的聚合

聚四氟乙烯（PTFE）具有杰出的耐高低温性能、电性能、耐化学性能和不粘性等，但是其最大的缺点是不易加工。于是开始寻找一种既可保持PTFE的优异性能、又便于加工的产品，这就是可熔融加工氟塑料家族中的第一个成员聚全氟乙丙烯。聚全氟乙丙烯（FEP）是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的可熔融加工的聚合物，它与PTEE一样是一种线型聚合物，其大分子链完全是由氟和碳元素构成，但含有一些如下的侧链：FEP同样具有杰出的耐高低温性、耐化学性、电性能及防粘性，耐候性等，其中最杰出的是电绝缘性能（例如它的介电常数与PTEE同为2．1（1…     

氟碳端基聚合物合成研究进展

氟碳化合物的合成及性能研究大部分集中于低分子量氛碳衍生物[1],这类化合物具有高表面活性、高热稳定性和高化学情性,应用十分广泛。随着一系列大分子氟碳聚合物（如聚四氯乙烯等）的合成及广泛应用,氟碳链高分子化合物的研究受到了各国科学家的日益重视。但是,大分子氟碳聚合物因其难溶于大多数的溶剂,使其分子本身结构的表征极其困难,为了改善氛碳聚合物的溶解性,从而出现了氛碳链单体与碳氢链单体的共聚物（如乙烯-四氟乙烯交替共聚物CF2CF2（CH2CH2）[（2-9）]。这些氟碳共聚物具有高温稳定性,优异的力学和介电性质,并且…     

碳纤维和纳米氮化硼增强聚醚醚酮/聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能研究

以碳纤维（CF）为增强相，添加不同含量的纳米氮化硼（h-BN），通过注塑成型的方式，制备了聚醚醚酮/聚四氟乙烯（PEEK/PTFE）复合材料样条，使用力学试验机进行拉伸试验，利用摩擦试验机进行表面摩擦试验，并利用白光仪对磨痕数据和三维形貌进行观测，使用SEM对磨痕进行观测与分析。结果表明：随着h-BN含量的增加，PEEK/PTFE复合材料样条最大应力先增加后减小；当h-BN含量分别为3%、6%时，PEEK/PTFE复合材料样条的最大应力分别为174 MPa、165 MPa。与PEEK/PTFE相比，单独添加CF的样品摩擦系数降至0.23。同时添加CF、h-BN时，复合材料样条的摩擦系数均降低；h-BN含量分别为3%、6%时，复合材料样条的摩擦系数分别为0.06、0.09。随着h-BN含量的升高，PEEK/PTFE/CF/h-BN复合材料的磨损率先降低后升高。h-BN含量为3%时，复合材料样条的磨损率最低。     

PTFE纳米粉改性EPDM的性能

聚四氟乙烯（PTFE）是一种高度结晶的聚合物,熔融温度约330℃,拥有独特的性能。PTFE具有化学惰性,所以耐化学品和耐热性能极好,最高使用温度约为260℃,可用于要求具有较好摩擦性能的场合。自从发明该聚合物以来,因其相对分子质量高,表面呈惰性,所以应用有限。在20世纪50年代,PFFE被成功地用作补强添加剂来提高硅橡胶的撕裂强度,到60年代末期,     

改性聚醚醚酮复合材料在齿轮上的应用

用液晶聚合物（TLCP）、碳纤维（CF）、铜粉、MoS2等添加剂对聚醚醚酮（PEEK)进行改性，制备了改性PEEK复合材料，讨论了各添加剂对改性PEEK性能的影响，并用来制造发动机机油泵齿轮。结果表明，用TLCP、CF等改性的PEEK可提高PEEK的强度和耐磨性，并改善加工性，该复合材料能满足机油泵类齿轮的使用要求。     

碳纤维增强聚合物组织工程支架的制备及表征

以碳纤维（CF）作为增强材料,将CF有序排列于聚乳酸羟基乙酸（PLGA）多孔结构中,制备性能优良的CF/PLGA复合支架,并对其力学性能及细胞生物学性能进行表征.对增强体CF进行有序排列以提高支架的力学性能,扫描电子显微镜（SEM）观察CF/PLGA复合支架的微观形貌,可以看出CF在聚合物基体内部是呈有序结构并且二者结合情况良好.为了提高CF的生物相容性,利用对氨基苯甲酸对CF进行表面修饰,细胞生长在支架上的SEM照片反映了成纤维细胞对PLGA及CF/PLGA复合支架的黏附性能良好;通过细胞毒性测试,发现表面修饰的CF对细胞的生长没有负面作用,且在一定程度上促进了细胞的生长.研究结果表明,制备的CF/PLGA支架具有良好的力学性能和生物相容性,在骨组织工程支架的应用中具有一定的潜力.     

聚四氟乙烯亲水化改性处理

聚四氟乙烯（PTFE）为四氟乙烯单体的高结晶聚合物,是一种白色有蜡状感的热塑性塑料。聚四氟乙烯（PTFE）是一种综合性能非常优良的塑料,具有优良的化学稳定性,能耐热、耐寒和耐化学腐蚀性,同时,它还具有优良的电绝缘性、低的表面张力和摩擦系数、不燃性、耐大气老化性和高低温适应性能,并且具有较高的力学性能,广泛应用于电子、机械、化工设备、航空航天、生物医学等领域,享有“塑料王”的美称。     

纤维增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

分别以玻璃纤维(GF)与碳纤维(CF)作为增强体制备了纤维增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料。利用MM-200型摩擦磨损试验机研究了GF/PTFE和CF/PTFE复合材料的摩擦磨损性能,以及不同体积分数的纤维增强体、不同载荷与滑动速度对复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明:GF与CF的引入有效地提高了复合材料的摩擦磨损性能,随纤维体积分数的增加,复合材料的摩擦因数逐渐增加;另外,随载荷的增加,复合材料的摩擦因数亦逐渐降低,但磨损率增大。