改性聚四氟乙烯密封材料.doc

改性聚四氟乙烯密封材料,1概述聚籍誊茹张振英聚四氟乙烯是一种高性能密封材料,因其具有化学稳定性好,电绝缘性高,非粘着性和自润滑性好.以及摩擦系数低等待性,成为理想的密封材料.然而它的耐磨性和抗蠕变性差,导热性能低,线胀系数大,易塑性变形,弯曲和压缩强度低等等.其应用受到一定限制.故而近年来国内外对聚四氟乙烯纷纷进行改性研究,以使其在密封领域.尤其在尖端技术方面得以广泛应用.1鬻,2无机填充剂的改性研究近几年,人们采用无机填充剂等进行填充改性试验研究,并制造出不同系列的改性聚四氟乙烯.与纯聚四氟乙烯相比,改性产品耐压性提高510倍,耐磨性提高1000倍.线胀系数降低80%,导热性能提高5倍等.有代表性的改性聚四氟乙烯制品的性能如表1表5所示.表1tf4000系列改性聚四氟乙烯性能改性聚四氟乙烯的成型压力与填充剂含量有关.如填充剂在聚四氟乙烯树脂中的含量为5%时.成型压力约为25mpa;填充剂含量为6%10%时.成型压力为35mpa;含量为12%25%,成型压力为50mpa;含量在25%以上时,成型压力为70mpa.另外,改性聚四氟乙烯的性能受填充剂的影响较大,如玻纤可使其耐磨损性能大大提高.磨擦系数有所增大.负荷变形量减小等,但含量的增加对其拉伸强度及【申长率有一定影响又如碳纤可改进其机机电设备1997年第1期鹭械性能和耐热性和摩擦性能,且模压强度耐蠕变性均有大幅度提高.表2hoechst公司部分填充ptfe树脂表3日奉大金公司填充ptee性能机电设备1997年第l期37表4美国联合化学公司填充聚四氟乙烯性能表5国内填充ptfe性能青铜粉单用或与石墨,玻纤和氧化铅等混合用,可提高其耐压性和散热性.石墨,极性石墨和核石墨可提高其尺寸稳定性和耐化学药品性,压缩蠕变性,导热性.填充少量二硫化钼,可提高刚性,硬度,降低摩擦系数和磨耗量等.3合金化研究尽管用玻纤,碳纤,青铜粉,二硫化钼等无机填充剂对聚四氟乙烯进行填充改性后,使改性聚四氟机电设备1997年第1期乙烯这一密封材料的性能有了很大改进和提高,但这些改性制品仍存在无机填充剂与聚四氟乙烯相容性差,亲和力较小,在基体中不易分散均匀,及这类材料的摩擦系数较大,对被磨件损伤大,制品机械强度不够高等不足,进而人们又采用热致性液晶聚合物(tlcp)作为改性剂,研制出新型聚四氟乙烯合金.经研究发现,当tlcp的填充量为10%时,可提高聚四氟乙烯的耐磨损性能100倍,且保持其摩擦系数低及表现性良好的特点.4对磨材料的研究由于改性聚四氟乙烯密封材料分子之间的吸力小,易被其它材料磨损,故而对磨面材料的选择及表面处理工艺就显得极为重要.据报道,不同的对磨面材料对改性聚四氟乙烯的磨损如表6所示.磨面材料的不同粗糙度对密封性能影响不同.不平度ra在0.104urn时,改性聚四氟乙烯的磨损值最小;当ra<01um时,磨损量较大;当ra>0.4urn时.磨损较快.实验表明,在相同密封条件下,下列几种对磨面材料对密封系统的影响由优到劣的排序为:钢镀铬研磨抛光>钢镀铬研磨>钢(碳钢磨损为1)>钢镀镍.表6不同对磨材料对改性聚四氟乙烯的磨损量的影响5结语用聚四氟乙烯制作的密封件,由于其性能好,可靠性高和使用寿命长,已广泛应用在国防科研和民用机械工业中.在泵轴,搅拌轴,阀秆,活塞杆等传动部位和滑动部位所用的改性聚四氟乙烯制皮琬,盘根,密封垫,挡圈,就是最有效的佐证;据介绍,许多工业先进国家用改性聚四氟乙烯制的滑动式组合密封件不但性能优良(如表7所示),且产品已系列化;串联式组合密封件亦已广泛用于军用车辆,从而大大提高战车的作战能力,改善乘员的乘车条件.我国科研部门亦应对改性聚四氟乙烯串联组合密封作进一步深入研究,拓宽其应用范围,并使之逐渐实现系列化.表7美国shamh公司的聚四氟乙烯密