碳填料/聚四氟乙烯复合材料的研究进展
2020-02-18唐明惠涂淑平孙文哲
应用化工 2020年6期
唐明惠,涂淑平,孙文哲
(上海海事大学 商船学院,上海 201306)
PTFE俗称“塑料王”,是由四氟乙烯聚合而成的高分子化合物。1936年,普朗克特(Plankett)发明了PTFE,1950年,美国杜邦公司实现PTFE的工业化生产,因其具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、高润滑(摩擦系数0.04[1])、不粘性等优良性能,PTFE被广泛应用于现代化工业。但由于其自身存在导热系数小、硬度低、耐磨损性能差、线性膨胀系数大、力学性能差、不易成型、易冷流等缺陷,限制了PTFE的广泛应用。因此,需要通过各种技术来改善PTFE的性能,以进一步扩大其应用范围。填充改性是一种简单有效的办法,可以通过填充一些无机填料如金属及其氧化物、金属硫化物、碳材料、玻璃纤维(GF)、陶瓷颗粒等,还可以填充一些有机材料和新兴材料纳米粒子等。
自20世纪60年代起,国内外研究学者对用碳填料[2]填充PTFE进行了大量的研究。碳填料有石墨、石墨烯、碳纤维以及膨胀石墨等,石墨烯是石墨的同素异形体;碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维;膨胀石墨是石墨的一种新用途,又被称为柔性石墨。
1 石墨作为填料填充的研究现状
石墨典型的层状结构使其具有良好的固体润滑性能,是一种理想的润滑材料,并且石墨具有较高的导热系数,导热性超过钢、铁、铅等金属材料。石墨填充PTFE可以改善材料的物理力学性能,大幅度降低复合材料的磨损,同时改善其导热性和导电性[3]。
李红波等[4]将干燥的PTFE粉料和石墨用高速混合机混合,采用冷压-烧结方法得到试样。……
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