如何正確選擇材料來(lái)填充PTFE?
發(fā)布時(shí)間 : 2020-09-29 瀏覽次數(shù) : 次 聚四氟乙烯（PTFE）的疏水性，低摩擦和耐腐蝕性能極少有其他材料能與之匹敵，這使其成為非常理想的工程聚合物材料，廣泛用于制造零部件。但是，在滿足更苛刻環(huán)境的要求時(shí)，廠家通常會(huì)其他化合物嵌入PTFE基體中，以進(jìn)一步增強(qiáng)其性能。
自1938年發(fā)明以來(lái)，PTFE已成功運(yùn)用到電子，航空航天，醫(yī)療保健，炊具和其他工業(yè)應(yīng)用中。
通過(guò)四氟乙烯的自由基聚合反應(yīng)制得的這種熱塑性聚合物在室溫下為白色，被廣泛認(rèn)為是固體材料中摩擦系數(shù)最低的一種。目前以0。05–0。10的效率系數(shù)排名世界第叁。這種材料完全由高鍵合的碳和氟組成，具有高分子量，幾乎完全沒(méi)有反應(yīng)性。
將這種低摩擦系數(shù)及其固有的非反應(yīng)性與PTFE也是完全疏水性這一事實(shí)結(jié)合在一起，也就不足為奇了，它長(zhǎng)期以來(lái)一直被用作摩擦材料來(lái)減少摩擦密集型機(jī)械的能耗作為反應(yīng)性和腐蝕性應(yīng)用。
PTFE的性能明顯優(yōu)于工程塑料，尼龍和乙縮醛等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手產(chǎn)品，并且在許多方面可與超高分子量聚乙烯（UWHMPE）相媲美，用于制造專用組件。然而，在反面，其較差的耐磨性，低強(qiáng)度和模量，較差的熱膨脹率和導(dǎo)電率以及蠕變趨勢(shì)，使其在特別惡劣的環(huán)境中吸引力較小。
填充聚四氟乙烯
為了滿足對(duì)提供PTFE所有主要優(yōu)點(diǎn)而又沒(méi)有相關(guān)缺點(diǎn)的零部件的不斷增長(zhǎng)的需求，工程聚合物的領(lǐng)先制造商正在生產(chǎn)填充PTFE。通過(guò)仔細(xì)平衡各種化合物的混合物并將其嵌入PTFE基體中，可以降低PTFE的性能限制，從而制成一種在非常特殊和高度侵蝕性的環(huán)境中表現(xiàn)出色的聚合物。
用于填充聚四氟乙烯開(kāi)發(fā)的一些常見(jiàn)的復(fù)合添加劑包括：玻璃纖維，青銅，銅，二硫化鉬，氧化鋅，碳/石墨。
填充的PTFE級(jí)材料通常具有復(fù)雜的配方，已經(jīng)針對(duì)非常特定的應(yīng)用進(jìn)行了微調(diào)，這意味著指定者要面對(duì)確定那些最適合其混合物的化合物這一艱巨任務(wù)。盡管無(wú)法與知名制造商建立良好的關(guān)系，在該關(guān)系中可以逐個(gè)項(xiàng)目地交換材料信息，但堅(jiān)持常見(jiàn)的填充PTFE復(fù)合添加劑的一般工作知識(shí)及其相關(guān)的性能優(yōu)勢(shì)可以為您提供幫助規(guī)范過(guò)程以及客戶或規(guī)范者之間的關(guān)系。
碳/石墨填充PTFE
在PTFE中添加碳和石墨可以提高材料的耐磨性和熱膨脹性能，使其抗熱膨脹的效率提高2到8倍，在諸如空氣壓縮機(jī)等應(yīng)用中的磨損損壞方面的彈性提高1000倍。排氣壓力為20bar。
但是，請(qǐng)務(wù)必記住，特定添加劑的質(zhì)量會(huì)改變材料的性能，從而影響其在某些應(yīng)用中的適用性。這可能使規(guī)格更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)檫x擇合適的產(chǎn)品時(shí)會(huì)涉及多個(gè)變量。
碳和石墨的使用就是一個(gè)很好的例子。高碳和石墨填充的PTFE具有較低的熱膨脹系數(shù)，非常適合制造水輪機(jī)軸承和迷宮式密封件。稍少的碳石墨（中等至高填充量）將無(wú)法提供相同的熱膨脹性能，但會(huì)產(chǎn)生最佳的磨損率，因此更有利于空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用。
此外，具有高孔隙率的低中空含量的高中碳和石墨填充聚四氟乙烯的中，高級(jí)潤(rùn)滑脂是潤(rùn)滑壓力高達(dá)100bar的輕氣體的理想選擇。最后，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的中石墨填充PTFE是任何需要靈活性的應(yīng)用的理想選擇。
青銅填充PTFE
古銅色填充的PTFE的耐磨性無(wú)法與碳石墨相媲美，但在該領(lǐng)域仍然表現(xiàn)良好，并且更適合氣體超過(guò)20bar的空氣壓縮機(jī)。由于青銅作為化合物的優(yōu)先導(dǎo)熱性，在具有活塞溫度的空氣壓縮機(jī)中尤其如此。與傳統(tǒng)的PTFE相比，青銅填充的替代材料可提供高達(dá)10倍的導(dǎo)熱系數(shù)。
添加特殊填料以增強(qiáng)中等青銅填充的PTFE可以充分提高其耐磨性，使其在結(jié)合了高氣壓和高氣溫的應(yīng)用中有效運(yùn)行。
玻璃纖維填充PTFE
玻璃纖維與許多其他化合物一起使用，可生產(chǎn)出填充的PTFE級(jí)產(chǎn)品，適用于化學(xué)侵蝕性環(huán)境以及要求低熱膨脹系數(shù)的應(yīng)用。
例如，中型玻璃纖維和銅填充的PTFE提供的熱膨脹低，而玻璃纖維本身的添加可產(chǎn)生幾乎化學(xué)惰性的PTFE材料，適用于聚焦氧氣的應(yīng)用。
