共混改性主要是利用ptfe的优异特点对一些树脂进行合金化处理,目前研究与应用远景看好,如ptfe/pa、ptfe/pom、ptfe/pc、ptfe/pi、ptfe/ppo、ptfe/peek、ptfe/pps、ptfe/pes等合金产品*被开发出来。
(l)ptfe改性聚甲醛,聚甲醛(pom)具有*的力学、化学和电性能,广泛应用于汽车、电子、精密机械和建材,近年来我国云南和江苏南通的规模化聚甲醛项目建设,促进了我国聚甲醛产业生产与应用,但是pom存在着韧性差、缺口冲击强度较低等缺陷,为此国内外对pom树脂进行改性研究。国内采用冷压—热烧结工艺研制出一系列不同ptfe含量的pom/ptfe的共混物,可以明显改善摩擦磨损性能、韧性、抗蠕变性和外观;还有通过高速混合ptfe和增初增容改性后的pom挤出造粒制得合金粒料,使改性后pom的摩擦磨损性能得到明显改善,其改善机理在于ptfe转移膜的形成;国外通过机械共混方法制备多种pom/ptfe共混物,即pom分别与ptfe、涂覆偶联剂ptfe、经过化学处理的ptfe等数种ptfe共混,结果表明经过化学反应处理的、加偶联剂的ptfe与pom之间产生很强的粘附作用,具有非常优异的性能。
(2)ptfe改性聚苯硫醚,聚苯硫醚(pps)具有优异的耐高温稳定性、阻燃性和电学性能,广泛应用于汽车、电气电子及机械等领域,成为特种工程塑料的大品种,目前国内四川大学等单位已经成功开发出年产数百吨的产业化装置,国内每年需要进口相当数目满足国内需求。但是pps缺点在于耐冲击性能较差、而且加工成型困难。由于ptfe惰性表面很难与pps进行粘接,日本从进步表面亲和力的观点出发,采用增溶剂以降低两相界面张力,并采用在高剪切速率下进行混炼的技术,使该非相容体系合金化;国内利用pps粉与混合剂混磨后,加人ptfe粉制成涂料,使得涂层具有优异的摩擦磨损性能、附着性、柔韧性和防粘性,其混合剂一般采用乙醇、水、二氧六环十二烷基磺酸钠的体系。ptfe/pps合金解决了pps熔体活动速率高、难以直接模塑成型的题目,在300℃以上仍能保持较高的力学性能,主要用于耐腐蚀的泵、阀、垫圈,以及动态密封、轴套、汽车引擎阀盖、色谱仪滑动密封件和导向件等。
(3)ptfe改性聚酰胺,聚酰胺(pa)在产能上位居工程塑料的*,特别适宜于玻璃纤维和其他材料填充增强改性等,广泛应用于汽车、电子电器、包装、机械、日用消费品等众多领域,目前国内年消费量8万t/a以上,对pa的改性研究与应用国内起步较早,目前大量改性pa在多个行业使用,pa添加ptfe主要是进步其滑动性,据资料先容,当ptfe填充量大于10%时,pa的减摩耐磨性明显得到进步,如在pa体系中同时添加能与其部分相容的线型低密度聚乙烯/丙烯—苯乙烯的共聚物5%,ptfe10%,二者协同效应非常好,无论是从进步复合材料的性能,还是降低本钱方面考虑,都是非常理想的改性方法。
(4)ptfe改性聚酰亚胺,聚酰亚胺(pi)作为一种新型的工程塑料具有*的耐热、耐辐射与耐磨性,主要用于航空航天产业,近年来应用拓展到电子、汽车等领域,我国研究与生产起步较早,目前形成十余家科研单位,并有部分产品出口。国外由33%ptfe、2%炭黑和65%可溶性pi组成的复合材料是摩擦磨损性能十分优异的无油润滑材料,如国外rtp公司采用热塑性聚酰亚胺与ptfe进行共混或混加其他磨耗剂与填料的技术开发了rtp4200系列产品,可用于汽车发动机罩下部件、航空航天设备和办公电子设备等。
(5)ptfe改性聚醚醚酮,聚醚醚酮(peek)是一种新型工程塑料,具有高强度、耐热性和阻燃性,peek复合材料在航空航天、电子电气等领域获得广泛应用。国内研究单位利用peek的良好力学性能和高耐热性、ptfe的低摩擦系数,配以助剂改进加工工艺,通过熔融共混制备peek/ptfe共混物,并用玻璃纤维/碳纤维混合纤维增强以进步其力学性能,开发一种工艺性能好且能注射成型的无油润滑、耐高温、低摩擦的材料,用作高温发动机部件。
(6)ptfe改性聚间苯二甲酰间苯二胺,聚间苯二甲酰间苯二胺(pmia)是一种力学性能、耐高温性远高于其他脂肪族的聚酰胺,是一种理想的自润滑材料基本树脂,主要用作滚珠轴承、转动齿轮、活塞环等,为了进一步改善材料的摩擦学性能,需要采用润滑性填料改善摩擦磨损性能。国内利用高速混合装置使pmia粉末与ptfe充分混合,并通过压缩浇铸得到样品,经过实验表明,当ptfe含量为20%时共混物具有低的摩擦系数。
(7)ptfe改性线型低密度聚乙烯,线型低密度聚乙烯(lldpe)是一种常用的通用塑料品种,其易被紫外线、热和氧腐蚀变脆,因此对lldpe进行改性以延长其寿命,但是在进步lldpe紫外线稳定的同时往往其力学性能下降,为了兼顾两者,采用ptfe对其改性可以有效解决这些题目,假如国外报道利用γ射线辐射粉体ptfe,同时用*处理,用表面处理后的ptfe填充改性lldpe后,不仅可以进步ptfe和lldpe的粘接性,又可以进步共混物的力学性能,通过测试lldpe的加工性和紫外线稳定性得到明显进步。
(8)其他,除上述先容外,ptfe与其他多种工程塑料的共混国内外也进行大量研究,如ptfe与无定型高聚物聚醚砜(pes)进行共混,可以明显进步pes的润滑性能,英国ici公司和日本住友化学相继开发出ptfe改性的系列耐磨耗的pes新产品;ptfe与聚苯醚(ppo)共混物,综合了ppo耐热性、力学特性和尺寸稳定性与ptfe的耐磨润滑性,这种共混合金特别适合制成整体和大型轴承部件;聚(邻苯二甲酸—二酚基丙烷)树脂是一种非晶性透明聚合物,具有很多优异性能,但是其耐化学药品和自润滑性差,采用ptfe改性后,耐化学性和自润滑性明显进步;日本帝人化成开发的ptfe与聚碳酸酯(pc)共混合金特别适宜生产机械、车辆、电器等设备的齿轮凸轮和轴承等制品。
除以上改性方法外,5mm厚聚乙烯四氟板链上引人少量非氟基团,进行嵌段接枝以破坏其对称性,从而得到可热塑性塑料加工方法加工的改性ptfe,加工性能大为改善,日益受到业内重视,另外如ptfe分散液、ptfe微粉和膨胀型ptfe等由于加工性能优异倍受重视。
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