[发明专利]纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法

权利要求书

1.纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

1)、使用偶联剂对纳米粒子进行表面改性：

在纳米粒子中加入偶联剂均匀搅拌，所述偶联剂与纳米粒子重量比为0.01％-20％；得改性后纳米粒子；

2)、聚四氟乙烯和改性后纳米粒子进行粗混，得预混合粉体；所述改性后纳米粒子在预混合粉体中的重量含量为0.1％～50％；

3)、在预混合粉体中加入有机溶剂，超声搅拌后，过滤，干燥；得纳米粒子均匀分散的PTFE复合粉体；所述有机溶剂与预混合粉体的重量比为50～1000％；

4)、将PTFE复合粉体进行模压、烧结，得纳米粒子填充PTFE复合材料。

2.根据权利要求1所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：所述纳米粒子为粒径为5～100nm的以下粒子中的任意一种：

Ag、Al、Au、Cu、Fe、Mg、Zn、Ag₂O、Al₂O₃、ZnO、TiO₂、SiO₂、CaO、ZrO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、CuO、Ni₂O₅、Si₃N₄、SiC和CaCO₃。

3.根据权利要求1或2所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、钼酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或锆酸酯偶联剂。

4.根据权利要求3所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、邻/对氨苯基三乙氧基硅、N-(β-氨乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅、苯基三乙氧基硅、苯基三甲基硅、对氯苯基三甲基硅、二苯基而甲氧基硅、二苯基二乙氧基硅或二苯基硅醇；

所述钛酸酯偶联剂为钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯或异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯。

5.根据权利要求4所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤3)中的有机溶剂为表面张力小于40N/m，且能够润湿PTFE的有机溶剂。

6.根据权利要求5所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤3)中的有机溶剂为戊烷、己烷、环己烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、丙酮、乙丁酮或丁酮。

7.根据权利要求6所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤3)中的超声搅拌时间为10～120分钟、温度为20～100℃。

8.根据权利要求7所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤4)中的模压为：将PTFE复合粉体于25～45MPa的压力下模压1～10分钟；烧结为：将模压后所得的产物于340～380℃的温度下烧结20～60分钟。

9.根据权利要求8所述的纳米粒子填充PTFE复合材料的制备方法，其特征是：所述步骤2)中的粗混为：手搅或利用搅拌仪器搅拌；所述搅拌仪器为直叶浆、斜叶浆、折叶浆、螺旋浆、推进浆或锚式浆。