[發(fā)明專(zhuān)利]基于籠型骨架結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011306601.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112480578B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金輝;彭丹;牟秋紅;李冰;于一濤;王峰;張方志;趙寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院新材料研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08L27/18
• 分類(lèi)號(hào): C08L27/18;C08L83/08;C08K9/00;C08K7/06;C08K3/30;C08K3/04
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 洪秀鳳

1.一種基于籠型骨架結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯復(fù)合材料，其特征在于，包括聚四氟乙烯、黏膠基碳纖維、二硫化鉬、氟化石墨和硅樹(shù)脂微粉；其中，所述硅樹(shù)脂微粉含有全氟烴基、可交聯(lián)的乙烯鍵和硅氫鍵；

按重量份數(shù)計(jì)，所述聚四氟乙烯復(fù)合材料包括聚四氟乙烯70-90份、黏膠基碳纖維5-30份、二硫化鉬1-5份、氟化石墨1-5份和硅樹(shù)脂微粉5-25份。

2.如權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述黏膠基碳纖維表面形成有氟化物界面層；所述黏膠基碳纖維包括碳纖維絲、碳纖維布、碳纖維氈中的一種或多種。

3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的基于籠型骨架結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)按重量份數(shù)計(jì)，稱(chēng)取聚四氟乙烯、黏膠基碳纖維、二硫化鉬、氟化石墨以及含有全氟烴基、可交聯(lián)的乙烯鍵和硅氫鍵的硅樹(shù)脂微粉，在溫度不超過(guò)30℃的條件下混合均勻，得到混合料；

2)采用冷壓或真空模壓的方式將所述混合料壓制成型，得到混合料預(yù)成型坯體；

3)將所述混合料預(yù)成型坯體燒結(jié)成型，冷卻后得到所述聚四氟乙烯復(fù)合材料。

4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述黏膠基碳纖維為經(jīng)氟化物改性后在其表面形成有氟化物界面層的黏膠基碳纖維。

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，采用等離子體處理技術(shù)對(duì)黏膠基碳纖維進(jìn)行氟化處理以在黏膠基碳纖維表面形成氟化物界面層，或采用含氟烴基硅氮烷對(duì)黏膠基碳纖維進(jìn)行氟化處理以在黏膠基碳纖維表面形成氟化物界面層。

6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中的壓制成型包括如下步驟：S1、在30-40MPa壓力下壓制所述混合料，保壓5-10min后得到混合料預(yù)成型初始坯體；S2、加壓至70-90MPa，保壓5-10min，得到混合料預(yù)成型中間坯體；S3、降壓后得到混合料預(yù)成型坯體。

7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中的燒結(jié)成型采用梯次升溫工藝進(jìn)行，包括如下升溫步驟：S1、將所述混合料預(yù)成型坯體置于200-250℃的溫度下，保溫1-2小時(shí)；S2、升溫至320-340℃，保溫2-3小時(shí)；S3、升溫至360-375℃，保溫5-7小時(shí)。

8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中的冷卻工藝為：在溫度為300℃以上時(shí)，控制降溫速度為10℃/小時(shí)；在溫度為300℃以下時(shí)，控制降溫速度為50℃/小時(shí)。

9.一種自潤(rùn)滑組件，其特征在于，所述自潤(rùn)滑組件由權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的基于籠型骨架結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯復(fù)合材料經(jīng)機(jī)械加工制得。