[發明專利]填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料及其制造方法

無效

• 申請號: 200910071023.0
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN101696310A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 鄭啟光
• 申請（專利權）人: 天津市天塑濱海氟塑料制品有限公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K7/04
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于摩擦、密封材料技術領域，特別是涉及一種填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料及其制造方法。

背景技術

聚四氟乙烯為一種具有優異的耐高低溫性能和化學穩定性、良好的電絕緣性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自潤滑性的化學原料，因此已在化工、石油、紡織、電子電氣、醫療和機械等領域獲得廣泛應用。但當將其應用于不同的領域時，通常需要對其進行改性，以滿足不同產品的要求，比如，當需要以聚四氟乙烯作為原料而用于制作無油潤摩擦件或密封件時，目前通常是在聚四氟乙烯材料中填充青銅粉、石墨、二硫化鉬、玻璃纖維、碳纖維、炭黑、聚酰亞胺等材料的一種或多種。但是，上述這些無油潤摩擦件或密封件均存在下列問題：當這些無油潤摩擦件或密封件的使用溫度達到200℃時，其磨耗大幅度上升，因而使用壽命迅速降低，所以無法在更高的溫度下使用，因此適用范圍小。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種具有能夠在最高300℃的高溫下保持產品的物理性能和機械性能不變的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料。

本發明的另一個目的在于提供一種上述填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料制造方法。

為了達到上述目的，本發明提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料是由聚四氟乙烯和作為填充劑的陶瓷纖維以100∶1-50的重量比共混后經擠壓及燒結而制成。

本發明提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料制造方法包括按順序進行的下列步驟：

1)將聚四氟乙烯和作為填充劑的陶瓷纖維以100∶1-50的重量比在混料機中共混1-10分鐘而制成混配料；

2)在由外模、上壓模和下壓模組成的普通模具內部空間中放入上述混配料，然后在40-100Mpa的壓強、1-30mm/min的加壓速率下保壓10-80min而完成壓制成型，之后卸壓、出模而得到半成品毛坯；

3)將上述半成品毛坯放入燒結爐中進行燒結即可制成所述的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料。

所述的步驟3)中半成品毛坯的燒結過程是首先在10-60℃/h的速率下升溫，升溫至300℃時保溫2-4小時；然后在10-40℃/h的速率下升溫，升溫至330℃時保溫2-4小時；再在10-20℃/h的速率下升溫，升溫至380℃時保溫2-6小時；然后在10-20℃/h的速率下降溫，降溫至330℃時保溫2-6小時；再在10-40℃/h的速率下降溫，降溫至300℃時保溫2-4小時；最后在50℃/h的速率下降溫至250℃后自然冷卻。

本發明提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料及其制造方法能使由該材料制成的無油潤摩擦件或密封件在不影響其物理性能和機械性能的前提下最高使用溫度達到300℃，因而可以在高溫度、高壓力、高速度的特殊條件下使用，因此產品的使用壽命長、適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發明提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料制造方法所使用的模具將混配料壓制成半成品毛坯過程示意圖。

圖2為本發明提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料制造方法中燒結過程中時間-溫度控制圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料及其制造方法進行詳細說明。

實施例1：

如圖1、圖2所示，本實施例提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料制造方法包括按順序進行的下列步驟：

1)將聚四氟乙烯和作為填充劑的陶瓷纖維以100∶20的重量比在混料機中共混2分鐘而制成混配料；

2)在由外模1、上壓模2和下壓模4組成的普通模具內部空間中放入上述混配料3，然后在55Mpa的壓強、2mm/min的加壓速率下保壓10min而完成壓制成型，之后卸壓、出模而得到半成品毛坯；

3)將上述半成品毛坯放入燒結爐中，如圖2所示，首先在50℃/h的速率下升溫，升溫至300℃時保溫2小時；然后在30℃/h的速率下升溫，升溫至330℃時保溫4小時；再在20℃/h的速率下升溫，升溫至380℃時保溫4小時；然后在20℃/h的速率下降溫，降溫至330℃時保溫3小時；再在30℃/h的速率下降溫，降溫至300℃時保溫2小時；最后在50℃/h的速率下降溫至250℃后自然冷卻，即可制成所述的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料。該聚四氟乙烯材料為棒材，產品規格為Φ30×100，使用溫度為270℃。

實施例2：

本實施例提供的填充有陶瓷纖維的聚四氟乙烯材料制造方法包括按順序進行的下列步驟：