[发明专利]TiO2-SiC-纤维填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法

摘要

一种TiO2-SiC-纤维填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其技术方案是：复合材料基体为聚四氟乙烯，填充离子包括纳米二氧化钛、芳纶纤维以及玻璃纤维，其中纳米二氧化钛、芳纶纤维以及玻璃纤维的质量分别占聚四氟乙烯粉末质量的4-5%、6-8%以及4-5%；将上述基体和填料离子通过冷压烧结法制备得到改性增强型聚四氟乙烯复合材料。本发明通过改性增强型聚四氟乙烯复合材料，具有机械强度高、耐磨性好、导热性好、线膨胀系数较小以及抗静电性能优良的优点，在很大程度上改善聚四氟乙烯材料的力学性能及热稳定性，进一步拓宽其应用领域。

主权项

一种TiO2‑SiC‑纤维填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，复合材料基体为聚四氟乙烯，填充离子包括纳米二氧化钛、芳纶纤维以及玻璃纤维，其中纳米二氧化钛、芳纶纤维以及玻璃纤维的质量分别占聚四氟乙烯粉末质量的4‑5%、6‑8%以及4‑5%，所述的聚四氟乙烯为150‑180目的聚四氟乙烯粉末，所述的纳米二氧化钛粒径为15‑30nm，所述的芳纶纤维长度为2‑2.5mm、单丝直径8‑10μm，所述的玻璃纤维为120‑140目的玻璃纤维粉末；所述的纳米二氧化钛需要按照以下方法进行改性：称取1‑1.5g硅烷偶联剂混合在80‑120g水中；纳米二氧化钛和三乙醇胺按照质量比1：0.5‑1混合研磨；称取研磨料15‑20g分散到上述含有硅烷偶联剂的水体中，调节PH至8.5‑8.8，搅拌3‑4小时，然后抽滤、烘干得到改性纳米二氧化钛备用；所述的芳纶纤维需要进行以下预处理：将芳纶纤维在丙酮中浸泡8‑10小时，然后分别在水和乙醇中煮沸2‑3小时，烘干备用；所述的玻璃纤维需要按照以下方法进行改性：称量1‑1.2g 硅烷偶联剂溶解在40‑50 ml丙酮中，然后称量3‑5g 玻璃纤维置于上述溶液中，在25‑30℃温度下搅拌0.5‑1小时；然后再70‑75℃干燥2‑3小时，在110‑112℃活化1‑1.5小时后备用；复合材料的具体制备步骤如下：（1）、将改性或预处理后的纳米二氧化钛、芳纶纤维以及玻璃纤维在高速搅拌下混合均匀，然后加入聚四氟乙烯粉末球磨15‑20分钟得到混料；（2）、将混料以6‑8MPa/min的速度加压至70‑80MPa并恒压30‑40分钟冷压成型，再进行烧结固化成型，在180℃以下时升温速率控制为60‑70℃/h，200℃以上为50‑60℃/h，最后在365‑375℃保温4‑5小时，然后以50‑55℃/h的降温速率降温至200℃，200℃以下降温速率为65‑70℃/h，最终降温至室温，将样品打磨加工，即得到聚四氟乙烯复合材料制品。