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液压气动与容封/2012年第6期
聚四氟乙烯改性及其应用
李海龙,朱磊宁,谢苏江
(华东理工大学机械工程与动力学院,上海200237)
摘要:论文对聚四氟乙烯(PYF)的性能特点进行了综述,着重介绍了PFE的表面改性、填充改性、共混改性、化学改性、结构改性等
常用改性技术,并对PIHE的加工工艺和在密封、防腐等领域的发展应用现状作了介绍。
关键词:聚四氟乙烯;改性;应用
中图分类号:TB42文献标识码:A文章编号:1008-0813(2012)06-0004-05
Modified Polytetrafluoroethylene and Its Application
LI Hai-long, ZHU Lei-ning, XIE Su-jiang
Institute Research of Pressure Vessel and Process Equipment
East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China
Abstract: The composition, suture physics and chemical performance of polytetrafluorethylene(PTFE)are described. The
surface modification filling modica on expanding m ia on and sructure miction for PTFE are intrduced in detail in this
per, and the future development aspects of PTFE are also described
Key words: polytetrafluoroethylene; modifying; application
0前言
士于1938年发明,由 Du Pont公司于1950年正式投入
聚四氟乙烯(PIFE)树脂是普兰凯特( Plaskett)博工业化生产。在PTFE分子中,氟原子取代了聚乙烯中
的氢原子,由于氟原子半径(0.064mm)大于氢原子半径
收稿日期:2012-02-0
(0.028mm),使得碳-碳链由聚乙烯的平面的、充分伸展
作者简介。李海龙(1987-)、男,四川送宁人,士研究生,主要从事聚合的曲折构象渐渐扭转到PIFE的螺旋构象(见图1),该
复合材料及功能研究
螺旋构象正好包围在PHFE易受化学侵袭的碳链骨架
ー+ーー+ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー+ーローーーーーャャ+ーーャャャ+ャmーー
提高液压系统的功率,降低能耗,并对液压系统的能量[2?袁建畅,任京芹.泵控液压马达容积湖速系统的PD参数整
进行回收与利用;
定].矿山机槭,2010.(1)
(3)提高液压油的清洁度,净化处理循环使用过的]赵庆龙.变频容积速液压系统的实验研究媒矿机电,
液压油,防止液压设备出现泄漏现象;
2011,(2)
」王世明,李天石,交流变频容积调速回路的特性与速度控制
(4)液压系统中采用新型的控制元件,并提高其制
机床与液压,1999(5)
造精度。
5]施虎,等.Φ3m试验盾构刀盘驱动液压系统设计及仿真分析
7结论
R]北京:第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中
国航空学会液压与气动学术会议,2008.
盾构电液控制系统的每个组成部分在系统工作时
[]姜继海,于庆涛.二次调节静液传动技不流体传动与控制,
都会产生能量损失,因此,要合理使用高效率的液压元
2005,(4).
件,并对液压系统进行综合调节以提高系统的效率,合[黎松辉,基于二次调节原理的盾构EPB系统节能特性研究
理设置和分配元件、管路,正确选择油液,并应用新技
[D]厂广州:东工业大学,2007.
术、新材料以达到节能的目的,同时在系统运行过程中[吴向东,安维胜液压系统的能量回收方法队液压与气动,
要加强管理,以达到液压系统真正节能的目的。
2001,(12
[?黎松辉,李笑.二次调节技术在盾构EPB模拟系统惯性能回
参考文献
收中的应用机床与液压,2008,(3)
张婷.节能、减排、降耗一一液压技术如何适应可持续发展要[?滕韬,等.盾构刀盘驱动液压系统压力冲击吸收特性分析
求叭液压气动与密封,2011①
浙江大学学报(工学版),20115
Hydraulics Pneumatics &Seals/No6. 2012
外形成了一个紧密的完全“氟代”的保护层,这使 PMEE形成阴离子自由基,再与Na+形成离子对,释放出大量
的主链不受外界任何试剂的侵袭,从而具有其他材料的共振能,生成了深绿色金属化合物的混合溶液。这些
无法比拟的耐溶剂性、化学稳定性以及低的内聚能密化合物的反应活性很高,与PIE接触时,钠能破坏C
度。同时PMFE具有较好的热稳定性、化学惰性、极低的F键,扯掉了PTFE表面的部分氟原子,表面留下了碳
表面摩擦系数、低温时较好的延展性。但其耐蠕变能力化层和-CH、-CO、-COOH等极性基团,使得PIFE表面
较差、亲水性差、加工困难、导热性差、表面能大等,这具有较高的极性和较高的表面能
些极大地限制了PTFE的应用們。因此,深人研究PI"FE
其他常用的表面改性方法包括一些物理化学处理
的性质、改善其加工性能,开发新型PTFE复合材料,已方法,如先用离子束注入技术或低温等离子体技术对
成为目前PIFE的主要研究和发展方向,而各种复合改PIFE表面进行改性,然后再进行表面接枝处理。
性技术正是目前PME研究和应用的重点。
EPTFE表面经低温等离子体处理后,对薄膜表面具有
刻蚀和氧化作用,使薄膜表面粗糙化,并在薄膜表面形
成活性基团,这些活性基团与空气中的氧气或水蒸气
作用,生成过氧基团,进而转化成羰基、羧基等活性基
团,这些活性基团和含氧基团的引人,使薄膜得以能够
接枝共聚物,从而在薄膜表面形成众多较稳定的含氧
极性基团,提高薄膜表面的亲水性。
通过表面改性之后的PFE材料可以采用普通的
图1PTFE的螺旋构象
粘结复合技术与其他材料(如橡胶、一般塑料、金属等
PIFE的改性
粘合,复合制品既保持了PIFE的优点,又可以充分利
为提高PTFE综合性能,多年来人们努力致力于用其他材料的高物理机械性能而克服自己的不足,该
PFE的改性研究。早期,PTFE的改性主要采用复合原技术目前广泛应用于复合密封制品、摩擦润滑制品、防
则,使其与其他材料相结合,形成PFE复合材料,以弥两应用等领域。
补 PTFE自身的缺陷,提髙其综合性能。20世纪后期,1.2填充改性
PTFE的广泛应用推动了聚四氟乙烯改性技术的发展,
填充改性回是通过在PIFE树脂中填充无机类、金
许多新技术得到发展和应用。目前PIHE常用改性方法属类、有机高聚物类填料以改善和克服纯PIFE的缺
可以分为表面改性、填充改性、共混改性、化学改性、结陷,在保持原有优点的基础上,利用复合效应改善
构改性等几大类。
PTFE的耐压性、耐磨性和冷流性。改性填料的加入方
1.1表面改性
法主要有4种:一是简单地将填料和树脂干法混合,工
PFE分子链结构的对称性使它呈现电中性,分子艺简单,但混合均匀性相对较差;