[發明專利]一種高機械性能PTFE

在審

• 申請號: 201610181008.1
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105623159A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 邵應飛;邵健雄;邵健維
• 申請（專利權）人: 溫州應飛應用工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08L65/00;C08K7/06;C08K3/04;C08K3/30
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術領域

本發明涉及塑料技術領域，具體涉及一種高機械性能PTFE。

背景技術

聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，簡寫為PTFE）,其具有如下優點：

1、耐高溫，使用工作溫度達250℃；

2、耐低溫，具有良好的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率；

3、耐腐蝕，對大多數化學藥品和溶劑，表現出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑；

4、耐氣候，有塑料中最佳的老化壽命；

5、高潤滑，是固體材料中摩擦系數最低者；

6、不粘附，是固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質；

7、無毒害，具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內無不良反應；

8、電絕緣性，可以抵抗1500伏高壓電。

PTFE因其優點明顯，且機械性能優良，彈性好。在球閥密封上有廣泛應用。市場上的PTFE缺點突出：聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在長時間連續載荷作用下發生的塑性變形(蠕變)，這給它的應用帶來一定的限制，其存在著下述缺陷：

1、如當PTFE用作密封墊時，為密封嚴密而把螺栓擰得很緊，以致超過特定的壓縮應力時，會使墊圈產生“冷流”(蠕變)而被壓扁，且耐磨性較差；

2、當聚四氟乙烯做為密封件，在高壓狀態使用下，則其硬度及抗壓強度都不能滿足需要；

3、其機械性能隨溫度變化明顯，隨著使用溫度升高，其機械性能下降加快。

因而，尋找一種機械性能高的PTFE是非常重要的。

發明內容

為了克服背景技術的不足，本發明提供一種高機械性能PTFE，主要解決了現有的PTFE耐磨性低、抗壓強度差、硬度不高和機械性能隨溫度變化大的問題，本發明的高機械性能PTFE綜合性能優異，不僅具有良好的彈性、耐磨性、表面硬度、耐壓強度和耐高溫性能，且機械性能隨溫度變化小，可用于替代高溫低壓及常溫中高壓閥門的高成本密封材料，降低了成本，具有廣泛的應用前景。

本發明所采用的技術方案是：一種高機械性能PTFE，按重量計由以下組分配制而成：按重量計由以下組分配制而成：PTFE74—76份、碳纖維11—13份、二硫化鉬4—6份、石墨粉2—4份、對位聚苯4—6份。

優選地，一種高機械性能PTFE，按重量計由以下組分配制而成：PTFE75份、碳纖維12份、二硫化鉬5份、石墨粉3份、對位聚苯5份。

所述碳纖維的強度大于2000MPa、模量大于100GPa；所述石墨粉的規格為：粒度介于1μm-38μm之間，含碳量大于99.9％，水分小于0.2％；所述對位聚苯的壓縮強度介于45.0—48.6MPa之間。

本發明的有益效果是：由于采取上述技術方案，本發明的高機械性能PTFE綜合性能優異，不僅具有良好的彈性、耐磨性、表面硬度、耐壓強度和耐高溫性能，且機械性能隨溫度變化小，可用于替代高溫低壓及常溫中高壓閥門的高成本密封材料，降低了成本，具有廣泛的應用前景。。

具體實施方式

下面對本發明實施例作進一步說明：

一種高機械性能PTFE，按重量計由以下組分配制而成：PTFE75份、碳纖維12份、二硫化鉬5份、石墨粉3份、對位聚苯5份；其中碳纖維的強度大于2000MPa、模量大于100GPa；石墨粉的規格為：粒度介于1μm-38μm之間，含碳量大于99.9％，水分小于0.2％；對位聚苯的壓縮強度介于45.0—48.6MPa之間。

在球閥密封應用上，產品作為密封件，需要有一定彈性補償，以保證密封效果，PTFE本身彈性優良，但做了填充之后，任何填充品在提高其其它方面的性能的同時，都會降低產品的彈性，為了最大限度保留PTFE的本身優良性能，所以將PTFE的含量定在75%。碳纖維、二硫化鉬、石墨粉及對位聚苯，都有提高產品耐磨性能，降低摩擦系數的作用，耐磨性能對產品使用壽命有直接影響，這幾種填充品按比例填充后可使耐磨性能得到顯著提高。另外碳纖維可以提高產品表面硬度及耐壓強度以及降低產品機械性能對溫度的敏感性，而石墨粉按一定比例與碳纖維配合可增強效果，另外對位聚苯的加入提升了產品的耐高溫性能。

本高機械性能PTFE在實際應用中，解決了高溫低壓及常溫中高壓閥門的密封問題，過去需要采用其它昂貴的高溫密封材料或者高強度的材料，既成本高，對裝配的要求又高，現在可以用本高機械性能PTFE替代，降低了成本，又因其保留了PTFE的優點，產品彈性補償良好，利于裝配。

各位技術人員須知：雖然本發明已按照上述具體實施方式做了描述，但是本發明的發明思想并不僅限于此發明，任何運用本發明思想的改裝，都將納入本專利專利權保護范圍內。