[发明专利]一种超细高岭土填充PTFE复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种超细高岭土填充PTFE复合材料及其制备方法，所述复合材料主要由质量配比如下的原料制成：聚四氟乙烯80~95份，超细高岭土5~20份，填料0.01~1份，表面活性剂0.005~0.1份；本发明的超细高岭土填充聚四氟乙烯复合材料，由于高岭土价格便宜，应用面广，质软、可以分散于悬浮水中，具有良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能，因此复合材料制备工艺简单，经济实惠，具有强的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及一种超细高岭土填充PTFE复合材料及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯（PTFE）树脂具有摩擦系数低、耐高低温、耐化学腐蚀、耐老化、高绝缘、不黏等优点，但由于其尺寸稳定性差、导热性能差、蠕变大、硬度低、尤其是在载荷下易磨损，使它在机械承载、摩擦磨损和密封润滑等领域的应用受到限制。因此为了拓展PTFE的应用领域，在保持PTFE原有优点的基础上， PTFE中加入填充剂，利用复合效应，达到提高PTFE综合性能的目的。玻璃纤维，碳纤维，石墨，二硫化钼，空心微珠及各种陶瓷粉是目前最常用的填充剂，但他们都有不足之处，如玻璃纤维不耐碱和氢氟酸，在水中不耐磨，玻璃纤维会损伤对偶面，二硫化钼、石墨、青铜粉，各种的陶瓷粉硬度大，易磨损，因此，需要寻找更加合适的填充材料，来制备性能优异的，应用更加广阔的PTFE复合材料。

高岭土是一种廉价的层状硅酸盐矿物材料，其质软、易悬浮分散于水中、并且具有良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能，良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量等性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业中所必需的矿物原料。高岭土作为塑料和橡胶的填充剂使用时，可使塑料表面光滑，提高尺寸精度和耐化学腐蚀，并且具有改善聚合物摩擦磨损性能与力学性能的优点，所以高岭土在塑料和橡胶中方面具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明目的是提供一种简单的，成本低的超细高岭土填充PTFE复合材料的制备方法，采用该方法制备而得的超细高岭土填充PTFE复合材料性能优异，应用范围广泛。

本发明采用的技术方案是：

一种超细高岭土填充PTFE复合材料，主要由质量配比如下的原料制成：

聚四氟乙烯 80~95份

超细高岭土 5~20份

填料 0.01~1份

表面活性剂 0.005~0.1份；

所述聚四氟乙烯的粒径为20～200μm；

所述超细高岭土的粒径为0.02～20μm；

所述填料为下列之一：氧化铝、氧化锌、氧化硅、玻璃纤维、碳纤维、石墨、石墨烯、MoS₂，粒径为0.02μm~20μm，优选为氧化铝、石墨或MoS₂；

所述表面活性剂为下列之一：全氟辛酸、全氟磺酸、全氟辛酸铵或壬基酚聚氧乙烯醚，优选为全氟辛酸。

上述为制备所述复合材料的固体原料，不包括制备过程中所用的水。

本发明还涉及制备所述的超细高岭土填充PTFE复合材料的方法，所述方法如下：

（1）将配方量的表面活性剂溶于水中，配成质量浓度0.05~1%的溶液；

（2）往步骤（1）溶液中依次加入聚四氟乙烯、超细高岭土超声分散，再加入填料，搅拌均匀，得混合料；

（3）步骤（2）所得混合料烘干，在30～40MPa压强下冷压成型，保压3～10分钟；

（4）步骤（3）所得成型物放入高温烧结炉中，200～380℃保温0.5～4小时；