[发明专利]一种纳米聚四氟乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明适用于聚四氟乙烯复合材料技术领域，提供了一种纳米聚四氟乙烯复合材料及其制备方法，其成分包含有：聚四氟乙烯微粉、聚苯酯、铜粉、氧化铝、石墨烯、无水乙醇；其中，纳米聚四氟乙烯复合材料中各成分的质量百分比为：聚四氟乙烯微粉45％‑55％、聚苯酯10％‑15％、铜粉0％‑5％、氧化铝10％‑15％、石墨烯0％‑10％、无水乙醇15％‑40％，本发明提供的一种纳米聚四氟乙烯复合材料及其制备方法得到的产品，通过将聚苯酯、铜粉、氧化铝、石墨烯按照一定的质量百分比填充至聚四氟乙烯中，对聚四氟乙烯进行改性，大幅度的提高复合材料的尺寸稳定性、耐高温、耐磨性及使用寿命，具有广阔的应用前景，同时制备方法简单、可批量化生产、降低成本，提高了生产制备效率。

技术领域

本发明涉及聚四氟乙烯复合材料技术领域，具体为一种纳米聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯，俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力，用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。

现有的聚四氟乙烯复合材料在使用时，尤其用于泵、轴承、活塞等部件中时，呈现出耐磨性差、力学性能差、耐高温性差、蠕变大、尺寸稳定性差和极易磨损等缺点，从而限制了其在机械承载、摩擦磨损和密封润滑等领域内的应用。

发明内容

本发明目的是提供一种纳米聚四氟乙烯复合材料及其制备方法，以解决现有技术中，聚四氟乙烯复合材料在使用时，呈现出耐磨性差、力学性能差、耐高温性差、蠕变大、尺寸稳定性差和极易磨损等缺点的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米聚四氟乙烯复合材料，包括以下成分：

聚四氟乙烯微粉、聚苯酯、铜粉、氧化铝、石墨烯、无水乙醇；

其中，纳米聚四氟乙烯复合材料中各成分的质量百分比为：

聚四氟乙烯微粉45％-55％、聚苯酯10％-15％、铜粉0％-5％、氧化铝10％-15％、石墨烯0％-10％、无水乙醇15％-40％。

优选的，所述聚四氟乙烯微粉的粒径为35～55um。

优选的，所述聚苯酯的粒径为5～20um。

优选的，所述铜粉的粒径为20～50nm。

优选的，所述氧化铝为粒径30～50nm。

优选的，所述石墨烯的片层厚度为20～40nm，片径为30～80um。

一种纳米聚四氟乙烯复合材料制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)称料：

按照以下质量百分比称取原料：

聚四氟乙烯微粉45％-55％、聚苯酯10％-15％、铜粉0％-5％、氧化铝10％-15％、石墨烯0％-10％、无水乙醇15％-40％；

步骤(2)混料：

将聚四氟乙烯微粉放入冰箱中冷冻3h，取出后放入粉碎设备中磨碎，然后再与步骤(1)中余下的原料进行混合，得到混合料A；

步骤(3)高速搅拌：

将混合料A加入到高速混合机中，先缓慢转动混合机，搅拌15min后，将转速提升至2000r/min，保持恒速，高速搅拌1h；

步骤(4)成型：