[发明专利]聚四氟乙烯的附聚产物及其模塑产品

说明书

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯的附聚产物，它用作模塑材料，如滑动件。

背景技术

由悬浮聚合制得的聚四氟乙烯(下文称为PTFE)用于通过压塑法或柱塞挤出模塑法来成型。通过悬浮聚合通常可制出平均粒径为2-5毫米的PTFE颗粒，并且这种颗粒被磨成粉状，以平均粒径为25-65微米的PTFE粉末形式用于各种用途。特别是通过将平均粒径为25-65微米的PTFE粉末与各种填料均匀混合成组合物，然后进行附聚，可制出PTFE的附聚产物，该附聚产物用作模塑的粉末。

由这种PTFE附聚产物模塑得到的模塑产品的物理性能如耐磨性和硬度比不含填料的PTFE模塑产品更佳，这种产品被广泛用作各种密封的滑动件。但是，在制成薄的模塑产品或极小的模塑产品的情况下，这种PTFE的附聚产物的性能不足，如自动填入用于模塑的模具时所需的粉末流动性不足。

JP-A-7-11088披露了由平均粒径最多为20微米的PTFE粉末与填料制成的PTFE附聚产物。它披露了用玻璃纤维粉、石墨粉末、青铜粉、碳纤维粉等作为填料制出的PTFE附聚产物，该产物具有优良的粉末流动性和高的堆积密度，它可用于用模具自动进行模塑过程，或提高生产能力。但是，对于焦炭粉作为填料使用，它却没有披露。

近来，用夹具拉伸密封环时要固定在滑动轴上的滑动件(如称为非切割密封环)被用于各种装置。因此，需要用于这种密封环用途的具有高度伸长率的滑动件，并且对于具有高度伸长率的PTFE模塑产品的需求也日益增长。由高硬度材料(如铁或不锈钢)制成的装置的滑动表面特别需要除高度伸长率之外还具有高硬度和优良耐磨性的滑动件。

JP-B-30135披露了包含石墨粉和PTFE粉末的组合物。通过对这种组合物进行模塑制成的模塑产品具有高度伸长率，但硬度低。另外，这种组合物在模塑时粉末流动性不足。此外，关于PTFE的附聚产物，它却没有披露。

JP-A-11-21407披露了包含PTFE和碳填料的组合物，该组合物的比表面积最多为3米2/克。通过对该组合物进行模塑制得的模塑产品具有高度伸长率，但这种组合物的粉末流动性不足。另外，关于PTFE的附聚产物，它没有披露。

发明内容

本发明的目的是提供具有优良粉末流动性和高度堆积密度的PTFE附聚产物，以及具有高度伸长率和高硬度的模塑产品，该产品通过对这种PTFE附聚产物进行模塑来制得。

本发明提供了由聚四氟乙烯粉末和焦炭粉制成的聚四氟乙烯附聚产物，其中聚四氟乙烯粉末至少含有8.3质量％的平均粒径为0.1-9.5微米的聚四氟乙烯细粉，并且聚四氟乙烯粉末/焦炭粉的质量比为95-60/5-40。

另外本发明提供了通过对这种PTFE附聚产物进行模塑制成的模塑产品。

具体实施方式

下面参照优选实施方式，详细描述本发明。

本发明中的PTFE粉末至少含有8.3质量％的平均粒径为0.1-9.5微米的PTFE细粉(下文简称为PTFE细粉)。如果PTFE粉末中PTFE细粉的含量(下文称为PTFE细粉含量)小于8.3质量％，制造附聚产物时的附聚倾向趋于变低，从而使PTFE附聚产物的粉末流动性趋于变劣，并使模塑产品的伸长率就趋于变低。PTFE粉末中PTFE细粉含量优选至少为10质量％，更优选至少为12质量％。

另外，PTFE细粉的粒径越小，附聚倾向就越好。但是，如果粒径太小，这种PTFE细粉的制造会趋于变得困难。另一方面，粒径超过9.5微米的PTFE细粉对附聚倾向的改进作用并不足够大。如果PTFE粉末含有粒径过大的PTFE颗粒，附聚倾向趋于变低，附聚产物的粉末流动性就趋于变低，并且难以得到具有高度伸长率的模塑产品。PTFE粉末的最大粒径优选最多是750微米，更优选最多是600微米，最优选最多是450微米。

关于本发明中PTFE粉末的制造方法，优选将由悬浮聚合制得的平均粒径为2-5毫米的PTFE颗粒磨成粉末。平均粒径最多为20微米的PTFE粉末是特别优选的。例如，由研磨过程得到的平均粒径为20微米的PTFE粉末含有15质量％的PTFE细粉。