[发明专利]一种高机械性能PTFE

说明书

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种高机械性能PTFE。

背景技术

聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE）,其具有如下优点：

1、耐高温，使用工作温度达250℃；

2、耐低温，具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率；

3、耐腐蚀，对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂；

4、耐气候，有塑料中最佳的老化寿命；

5、高润滑，是固体材料中摩擦系数最低者；

6、不粘附，是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质；

7、无毒害，具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应；

8、电绝缘性，可以抵抗1500伏高压电。

PTFE因其优点明显，且机械性能优良，弹性好。在球阀密封上有广泛应用。市场上的PTFE缺点突出：聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形(蠕变)，这给它的应用带来一定的限制，其存在着下述缺陷：

1、如当PTFE用作密封垫时，为密封严密而把螺栓拧得很紧，以致超过特定的压缩应力时，会使垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁，且耐磨性较差；

2、当聚四氟乙烯做为密封件，在高压状态使用下，则其硬度及抗压强度都不能满足需要；

3、其机械性能随温度变化明显，随着使用温度升高，其机械性能下降加快。

因而，寻找一种机械性能高的PTFE是非常重要的。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供一种高机械性能PTFE，主要解决了现有的PTFE耐磨性低、抗压强度差、硬度不高和机械性能随温度变化大的问题，本发明的高机械性能PTFE综合性能优异，不仅具有良好的弹性、耐磨性、表面硬度、耐压强度和耐高温性能，且机械性能随温度变化小，可用于替代高温低压及常温中高压阀门的高成本密封材料，降低了成本，具有广泛的应用前景。

本发明所采用的技术方案是：一种高机械性能PTFE，按重量计由以下组分配制而成：按重量计由以下组分配制而成：PTFE74—76份、碳纤维11—13份、二硫化钼4—6份、石墨粉2—4份、对位聚苯4—6份。

优选地，一种高机械性能PTFE，按重量计由以下组分配制而成：PTFE75份、碳纤维12份、二硫化钼5份、石墨粉3份、对位聚苯5份。

所述碳纤维的强度大于2000MPa、模量大于100GPa；所述石墨粉的规格为：粒度介于1μm-38μm之间，含碳量大于99.9％，水分小于0.2％；所述对位聚苯的压缩强度介于45.0—48.6MPa之间。

本发明的有益效果是：由于采取上述技术方案，本发明的高机械性能PTFE综合性能优异，不仅具有良好的弹性、耐磨性、表面硬度、耐压强度和耐高温性能，且机械性能随温度变化小，可用于替代高温低压及常温中高压阀门的高成本密封材料，降低了成本，具有广泛的应用前景。。

具体实施方式

下面对本发明实施例作进一步说明：

一种高机械性能PTFE，按重量计由以下组分配制而成：PTFE75份、碳纤维12份、二硫化钼5份、石墨粉3份、对位聚苯5份；其中碳纤维的强度大于2000MPa、模量大于100GPa；石墨粉的规格为：粒度介于1μm-38μm之间，含碳量大于99.9％，水分小于0.2％；对位聚苯的压缩强度介于45.0—48.6MPa之间。

在球阀密封应用上，产品作为密封件，需要有一定弹性补偿，以保证密封效果，PTFE本身弹性优良，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时，都会降低产品的弹性，为了最大限度保留PTFE的本身优良性能，所以将PTFE的含量定在75%。碳纤维、二硫化钼、石墨粉及对位聚苯，都有提高产品耐磨性能，降低摩擦系数的作用，耐磨性能对产品使用寿命有直接影响，这几种填充品按比例填充后可使耐磨性能得到显著提高。另外碳纤维可以提高产品表面硬度及耐压强度以及降低产品机械性能对温度的敏感性，而石墨粉按一定比例与碳纤维配合可增强效果，另外对位聚苯的加入提升了产品的耐高温性能。

本高机械性能PTFE在实际应用中，解决了高温低压及常温中高压阀门的密封问题，过去需要采用其它昂贵的高温密封材料或者高强度的材料，既成本高，对装配的要求又高，现在可以用本高机械性能PTFE替代，降低了成本，又因其保留了PTFE的优点，产品弹性补偿良好，利于装配。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。