[發(fā)明專利]超臨界二氧化碳聚合制備改性芳綸漿粕/PTFE復(fù)合材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011208308.7
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112521703B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔海娟;李彪;杜雪;徐前;姜飛燕;曾娟;郝鈺;孫曉玲;宋吉銀;余木火;于治水;張培磊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08L77/10;D06M14/16;C08J5/04
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發(fā)明涉及一種超臨界二氧化碳聚合制備改性芳綸漿粕/PTFE復(fù)合材料的方法，先利用超臨界CO₂攜帶作用將含氟單體及其對應(yīng)的引發(fā)劑滲透在芳綸漿粕中后引發(fā)含氟單體聚合得到改性芳綸漿粕，再將改性芳綸漿粕與PTFE復(fù)合制得復(fù)合材料；復(fù)合材料的摩擦系數(shù)為0.231～0.268，體積磨耗率為0.112×10^?6～0.243×10^?6cm³/N·m。本發(fā)明采用超臨界CO₂、含氟單體和引發(fā)劑對芳綸漿粕進(jìn)行改性，提高了其在PTFE基體中的分散效果，以及其與PTFE的界面結(jié)合性能，最終制得的復(fù)合材料具有優(yōu)良的耐磨性能和撕裂性能。本發(fā)明的方法操作簡單，可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，用超臨界CO₂作溶劑，相比于一般的懸浮聚合、乳液聚合，少了必要的分散劑、懸浮劑等化學(xué)試劑，環(huán)保高效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種超臨界二氧化碳聚合制備改性芳綸漿粕/PTFE復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)

聚四氟乙烯(PTFE)是一種耐腐蝕、自潤滑、耐熱性優(yōu)異的工程塑料，其摩擦系數(shù)在高分子材料中最低，其應(yīng)用范圍十分廣泛，可用作密封、剎車片等材料。但由于PTFE還存在硬度低、磨耗大、導(dǎo)熱差等缺點，限制了其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。為了克服PTFE的缺點提高其綜合性能可采用填充改性的方法，常用的填料有：無機填料、金屬氧化物、納米粒子、有機填料等。

專利CN201010174557.9公開了一種聚四氟乙烯合金及其制備方法，其采用碳纖維和玻璃纖維作輔助填料，通過混合、模壓、燒結(jié)、冷卻制得PTFE合金，制得的合金耐磨性高、硬度高、蠕變性低。但玻璃纖維與PTFE的相容性較差，在基體中會出現(xiàn)明顯的界面，復(fù)合材料摩擦系數(shù)較大。

芳綸漿粕是芳綸纖維經(jīng)過表面微纖化而制得的一種新型合成纖維，表面含有大量呈毛絨狀的超細(xì)微纖，具有比表面積大、尺寸穩(wěn)定性好、密度低、強度高、耐高溫和耐腐蝕性能好等優(yōu)點，因而在復(fù)合材料增強領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，但芳綸漿粕由于表面原纖彼此纏結(jié)，容易聚結(jié)，用于基體材料增強時，不易分散，常常需要進(jìn)行表面處理或表面改性。

專利CN201110024820.0公開了聚苯酯和芳綸纖維增強聚四氟乙烯材料改性方法，其用丙酮清洗芳綸纖維后用無水乙醇進(jìn)行處理，在纖維表面產(chǎn)生活性點，其采用石墨與聚苯酯復(fù)合芳綸纖維增強PTFE，這克服了傳統(tǒng)玻璃纖維與PTFE之間的相容性較差、親和力較小的缺陷，制得的PTFE改性材料磨損率低(摩擦系數(shù)為0.2350～0.3112，體積磨耗率為0.1042×10^-6～0.2245×10^-6cm³/N·m)且力學(xué)性能優(yōu)良，但這種方法處理纖維不夠環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種超臨界二氧化碳聚合制備改性芳綸漿粕/PTFE復(fù)合材料的方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：