[发明专利]一种聚四氟乙烯复合材料及其制备方法有效
申请号: | 201410015514.4 | 申请日: | 2014-01-14 |
公开(公告)号: | CN103788551A | 公开(公告)日: | 2014-05-14 |
发明(设计)人: | 许剑光;严汉兵 | 申请(专利权)人: | 盐城工学院 |
主分类号: | C08L27/18 | 分类号: | C08L27/18;C08K3/34;C08K3/14 |
代理公司: | 北京瑞恒信达知识产权代理事务所(普通合伙) 11382 | 代理人: | 曹津燕;李渤 |
地址: | 224051 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 聚四氟乙烯 复合材料 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域,具体涉及一种聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚四氟乙烯具有优异的耐腐蚀性、耐热性及热稳定性,并具有很宽的使用温度范围及较低的摩擦系数,另外还具有突出的阻燃性、良好的电绝缘性、不粘性及生理相容性,广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子、建筑及医疗等领域。但纯聚四氟乙烯的耐磨性较差,使其应用受到限制。
目前已采用多种方法提高聚四氟乙烯材料的耐磨性能,其中填充改性是非常便捷而又有效的方式,在聚四氟乙烯中填充玻璃纤维、碳纤维或石墨等微米级材料以及填充碳纳米管或石墨烯等纳米材料均能有效地改善聚四氟乙烯材料的耐磨性能,但上述方法存在工艺复杂,成本较高,改善效果不理想等问题。例如中国发明专利200510061587.8公开一种含金属硫化物纳米管的聚四氟乙烯耐磨复合材料,该复合材料具有较好的耐磨性能,但其采用的填充材料金属硫化物纳米管价格昂贵,而且工艺较复杂,不适合大批量生产。
因此,如何采用工艺简单、生产成本较低且适合大批量生产的方法提高聚四氟乙烯材料的耐磨性能成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明的一个目的在于提供一种聚四氟乙烯复合材料,该复合材料采用Ti3SiC2或Ti3AlC2作为填充材料制备,生产工艺简单,成本较低,能够实现工业化大规模生产。
本发明的另一个目的在于提供一种聚四氟乙烯复合材料的制备方法。
为达到上述目的,本发明提供一种聚四氟乙烯复合材料,所述聚四氟乙烯复合材料中含有Ti3SiC2或Ti3AlC2。
优选地,所述聚四氟乙烯复合材料中含有1-10wt%优选1-5wt%的Ti3SiC2或Ti3AlC2。
优选地,所述聚四氟乙烯复合材料由1-10wt%的Ti3SiC2或Ti3AlC2与90-99wt%的纯聚四氟乙烯制成。
优选地,所述聚四氟乙烯复合材料由1-5wt%的Ti3SiC2或Ti3AlC2与95-99wt%的纯聚四氟乙烯制成。
优选地,所述Ti3SiC2及Ti3AlC2的粒径为30-50μm。
优选地,所述纯聚四氟乙烯的粒径为50-100μm。
本发明进一步提供上述聚四氟乙烯复合材料的制备方法,所述制备方法包括:将纯聚四氟乙烯与Ti3SiC2或Ti3AlC2混合,然后进行冷压成型及烧结,得到聚四氟乙烯复合材料。
优选地,所述制备方法包括:
步骤a:将纯聚四氟乙烯与Ti3SiC2或Ti3AlC2混合,得到混合物;
步骤b:将混合物在15-25℃及30-60Mpa优选30MPa下压制成型;
步骤c:将步骤b得到的混合物在空气中烧结得到聚四氟乙烯复合材料。
优选地,所述步骤a中,将纯聚四氟乙烯与Ti3SiC2或Ti3AlC2混合30-120min,优选30min,得到混合物。
优选地,所述步骤c中,将步骤b得到的混合物在空气中以60-100℃/小时,优选100℃/小时的升温速率加热至300℃,再以50-80℃/小时,优选60℃/小时的升温速率加热至370℃,保温2小时,然后自然冷却至室温,得到聚四氟乙烯复合材料。
与现有技术相比,本发明的聚四氟乙烯复合材料及其制备方法至少具有以下优点:
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