在聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)制品中,填充聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)制品是產(chǎn)量最大的一種,在國外填充聚四氟乙烯一般由聚四氟乙烯樹脂生產(chǎn)廠來完成,如德國Hoechst公司的HosTaflonTF4000系列,HosTaflonTF3000系列以及HosTaflon2000系列。而我國由于聚四氟乙烯樹脂生產(chǎn)技術落后于加工技術,聚四氟乙烯填充技術都是在制品加工廠來完成。通過在聚四氟乙烯樹脂中添加無機類、金屬類及高聚物類等不同填料來改善聚四氟乙烯的耐壓性、耐磨性、抗冷流性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等。填充后的制品與純聚四氟乙烯相比,耐壓性提高5-10倍,耐磨性提高1000倍,線膨脹系數(shù)降低80%,導熱性提高5倍,并且降低了體積電阻與表面電阻,主要應用于機械工業(yè)中作無油潤滑軸承,軸承墊襯,活塞環(huán),機床導軌等,近年來,國外在化工防腐方面,以填充聚四氟乙烯作為管道,閥門,泵等的襯里的應用發(fā)展迅速,這是填充聚四氟乙烯新的應用領域。 根據(jù)這些要求常用的填料有:玻璃纖維、碳纖維、石墨、石英砂、二硫化鉬、無定形炭、氟化鈣、青銅粉、陶瓷、聚酰亞胺、聚苯、聚對羥基甲酸酯等。填充聚四氟乙烯制品一般采用模壓成型工藝:影響填充聚四氟乙烯制品質(zhì)量的好壞主要取決于樹脂填充劑的選擇,配方的設計,物料混合均勻程度等因素。目前用于填充聚四氟乙烯的混合方法有三種:(1)干法混合工藝要求混料裝置快速,均勻無死角,適用于一般要求的制品。(2)溶劑混合,溶劑為丙酮或甲醇,適用玻璃纖維填充聚四氟乙烯。(3)濕法混合:采用這種工藝成型的制品機械強度高,磨耗低,耐腐蝕性好。填充聚四氟乙烯制品的成型壓力取決于填料在聚四氟乙烯中的體積比,如:含5%填料成型壓力250巴；含6%-10%填料成型壓力350巴；含12%-25%填料成型壓力500巴；含大于25%填料成型壓力700巴。填充制品的燒結(jié)工藝與純聚四氟乙烯相同。但對含有MoS2的填充制品要求360℃時在空氣介質(zhì)中燒結(jié),或380℃時在氮氣介質(zhì)中燒結(jié)。含玻璃纖維的填充制品適宜在氮氣介質(zhì)中燒結(jié)。 填充聚四氟乙烯制品的組分根據(jù)填充制品的應用環(huán)境來決定,有單一填料填充,也有幾種填料復合填充。如:20%SiO2填充聚四氟乙烯用作氧氣壓縮機活塞環(huán),10%聚酰亞胺、15%玻璃纖維、5%石墨復合填充的聚四氟乙烯用作氫增壓機活塞環(huán)等。由于單一填料能改善聚四氟乙烯一些性能但對其它一些性能帶來不利影響,如玻璃纖維填充聚四氟乙烯耐磨損壽命可增加1000-2000倍,使用極限PV值約增加10倍,但摩擦系數(shù)有所增大,負荷形變量約減少10%;再如石墨的加入改進了聚四氟乙烯尺寸穩(wěn)定性耐藥品性,耐壓縮蠕變性和導熱性,但耐磨性較差。此通常采用幾種填料填充來獲得性能優(yōu)異的填充聚四氟乙烯制品。如應用于注塑機上的聚四氟乙烯軸承是由聚四氟乙烯填充玻璃纖維,石墨,炭纖維,銅粉和Fe2O3制成,其機械性能,導電性能,冷流性和耐磨損性都得到提高。用于鏜床上的導軌帶是由玻璃纖維,石墨,青銅粉,MoS2填充聚四氟乙烯復合材料制作的。用于進口設備配套件高強耐磨填充聚四氟乙烯密封件,由本溪市玻璃鋼廠研制成功,它是由15%玻璃纖維,10%碳纖維填充聚四氟乙烯制成的,其摩擦系數(shù)為0.17,磨耗量為0.0001,磨痕寬度3.7,達到和超過進口設備隨機配件要求。 對填充聚四氟乙烯的研究國內(nèi)外主要在不斷開發(fā)其新的應用領域。對已開發(fā)的產(chǎn)品進行系列化。不斷尋找新的填充材料,如聚苯硫醚,聚酰亞胺,聚苯酯,高分子液晶等輕質(zhì)材料作填充劑在國外發(fā)展很快,是一類很有前途的填充聚四氟乙烯新品種。國內(nèi)應優(yōu)先發(fā)展需求量大流動性好的玻璃纖維、碳纖維、石墨、青銅粉填充聚四氟乙烯。充分利用我國稀土豐富的自然資源,開發(fā)稀土填充聚四氟乙烯新型材料。