[发明专利]一种低摩擦聚四氟乙烯的制备方法及聚四氟乙烯

说明书

本发明公开了一种低摩擦聚四氟乙烯的制备方法及聚四氟乙烯，其制备方法包括：将硅酸钙与乙醇混合，制得硅酸钙悬浊液；向硅酸钙悬浊液中滴加复合偶联剂，得到改性硅酸钙悬浊液；将改性硅酸钙悬浊液加热至60‑70摄氏度后进行第一处理；将质量分数7‑13％的改性硅酸钙粉末、8‑12％的二硫化钼和75‑85％的纯PTFE混合，制得填充料粉末；对填充料粉末进行冷压加工；对冷压加工后的填充料粉末进行烧结，制得低摩擦聚四氟乙烯。通过本发明的低摩擦聚四氟乙烯的制备方法制备出的四氟乙烯可使PTFE的磨损量降低约2个数量级，同时与硅酸钙配合填充进一步降低了PTFE的摩擦系数。可以提升复合材料整体的断裂伸长率和拉伸强度，提升其综合性能。并提高其刚性、硬度、耐蠕变性。

技术领域

本发明属于结构试验技术领域，尤其涉及一种低摩擦聚四氟乙烯的制备方法及聚四氟乙烯。

背景技术

聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE)是一种性能优良的氟塑料，它是一种白色蜡状的热塑性塑料，PTFE的组成与结构决定了它具有以下特性：(1)高低温使用范围广；(2)耐腐蚀优良；(3)优良的的耐气候性；(4)高绝缘性；(5)高润滑性；(6)优良的表面不粘性；(7)极小的吸水性；(8)极佳的热稳定性；(9)无毒害，具有生理惰性。正因为PTFE具有以上优异性能，它广泛用于航空航天，石油化工，机械，电子，建筑，纺织等行业。

我们根据不同的用途，通过填充各种填料，来改变PTFE的性能，现有的制备PTFE方法，大大提高了PTFE复合材料的承载能力和耐磨性，但增大了摩擦系数，同时锡青铜的市场价格较高，锡青铜的填充比例较大，这就使得产品的整体成本大幅增加。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种低摩擦聚四氟乙烯的制备方法及聚四氟乙烯以解决现有制备PTFE复合材料的方法成本较高及制备出的PTFE复合材料摩擦系数大的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种低摩擦聚四氟乙烯的制备方法及聚四氟乙烯，包括：将硅酸钙与乙醇混合，制得硅酸钙悬浊液；向所述硅酸钙悬浊液中滴加复合偶联剂，同时加入去离子水，直至PH值的范围为3-5，得到改性硅酸钙悬浊液；将所述改性硅酸钙悬浊液加热至60-70摄氏度；对加热后的所述改性硅酸钙悬浊液进行第一处理，得到改性硅酸钙粉末；将质量分数7-13％的所述改性硅酸钙粉末、质量分数8-12％的二硫化钼和质量分数75-85％的纯PTFE混合，在第一温度下搅拌，制得填充料粉末；对所述填充料粉末进行冷压加工；对冷压加工后的所述填充料粉末进行烧结，制得低摩擦聚四氟乙烯。

进一步地，所述烧结包括：以2-4℃/min的升温速率升温至200～250℃并保温30-40分钟；以1.5-3℃/min的升温速率升温至280～300℃并保温30-40分钟；以1-2℃/min的升温速率升温至360～390℃并保温30-40分钟；以3～5℃/min的降温速率降温至250～280℃并保温30-40分钟；以5～15℃/min的降温速率降温至室温，制得低摩擦聚四氟乙烯。

进一步地，所述复合偶联剂为复合硅烷偶联剂。

进一步地，所述第一处理包括抽滤和洗涤。

进一步地，所述第一处理还包括：干燥，将抽滤、洗涤后的所述改性硅酸钙悬浊液在120℃下干燥2小时。

进一步地，所述第一处理还包括：对干燥后的所述改性硅酸钙悬浊液进行研磨，得到改性硅酸钙粉末。

进一步地，所述改性硅酸钙粉末的粒径为1000-1400目。

进一步地，所述第一温度为：25～35℃。所述搅拌的速度为：3000～5000r/min；所述冷压的压强为20～50MPa。