[发明专利]一种抗辐射聚四氟乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗辐射聚四氟乙烯复合材料，原料包括聚四氟乙烯树脂60～80wt％；马来酸酐10～25wt％；纳米氮化硼8～15wt％；聚苯硫醚1～10wt％。聚苯硫醚(PPS)和纳米氮化硼的加入可有效改善PTFE的耐磨性，当PPS质量分数为5wt％时、纳米氮化硼质量分数为12wt％时，复合材料的体积磨损率最小；若保持纳米氮化硼为12wt％不变，当PPS含量继续增大时，复合材料的磨损率逐渐增大，但耐磨性均优于纯PTFE；若保持PPS为5wt％不变，当纳米氮化硼含量在8～12wt％范围时，复合材料的磨损率与纳米氮化硼添加量呈反比，当纳米氮化硼含量在12～15wt％范围时，复合材料的磨损率与纳米氮化硼添加量呈正比。

技术领域

本发明涉及一种抗辐射聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE)，一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。然而聚四氟乙烯的耐辐射性能较差，受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。

发明内容

本发明目的在于提供一种抗辐射聚四氟乙烯复合材料，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种抗辐射聚四氟乙烯复合材料，原料包括聚四氟乙烯树脂60～80wt％；马来酸酐10～25wt％；纳米氮化硼8～15wt％；聚苯硫醚1～10wt％。

具体地，所述所述聚四氟乙烯树脂的粒径为20～30μm。所述纳米氮化硼的粒径为50～300nm。所述聚苯硫醚的密度为1.79g/cm³。

本发明另一方面还公开了制备上述抗辐射聚四氟乙烯复合材料的方法。具体为：按比例将聚四氟乙烯树脂、马来酸酐、纳米氮化硼和聚苯硫醚投入反应釜，以8000r/min分散搅拌2min，然后持续200r/min搅拌并升温至260～280℃，恒温反应1～4h，冷却后所得固体为所述抗辐射聚四氟乙烯复合材料。

进一步，分散搅拌完成后的升温阶段的升温速率为5～6℃/min。

进一步，制备过程处于纯氮气氛保护下进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

聚苯硫醚(PPS)和纳米氮化硼的加入可有效改善PTFE的耐磨性，当PPS质量分数为5wt％时、纳米氮化硼质量分数为12wt％时，复合材料的体积磨损率最小；若保持纳米氮化硼为12wt％不变，当PPS含量继续增大时，复合材料的磨损率逐渐增大，但耐磨性均优于纯PTFE；若保持PPS为5wt％不变，当纳米氮化硼含量在8～12wt％范围时，复合材料的磨损率与纳米氮化硼添加量呈反比，当纳米氮化硼含量在12～15wt％范围时，复合材料的磨损率与纳米氮化硼添加量呈正比。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

制备抗辐射聚四氟乙烯复合材料：将聚四氟乙烯树脂70wt％、马来酸酐13wt％、纳米氮化硼12wt％、聚苯硫醚5wt％投入反应釜，纯氮气氛保护，以8000r/min分散搅拌2min，然后持续200r/min搅拌，以5～6℃/min的升温速率升温至265℃，保持265±2℃恒温反应2h，冷却后所得固体为所述抗辐射聚四氟乙烯复合材料。