[发明专利]一种聚四氟乙烯复合材料以及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚四氟乙烯复合材料以及其制备方法，属于复合材料技术领域，解决了现有技术中聚四氟乙烯复合材料工艺复杂、生产成本高的问题。复合材料的原料的组成按质量百分比为：聚四氟乙烯70～95wt﹪，蛇纹石5～30wt﹪。制备方法为将蛇纹石研磨成纳米粉，将聚四氟乙烯与蛇纹石混合搅拌，对混合物进行冷压成型和烧结，得到聚四氟乙烯复合材料；烧结采用如下方法：将冷压成型后的混合物在烧结炉中、空气气氛保护下以60～100℃/h加热至370～380℃，保温至少1.5h，关闭烧结炉使其在密封的烧结炉中自然冷却至室温。上述复合材料可用于部件之间的减磨。

技术领域

本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种聚四氟乙烯复合材料以及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)因其独特的化学分子结构式，展现出超强的化学稳定性、优异的绝缘和耐燃性、良好的自润滑、耐腐蚀性、广泛温度适应性及低吸水性，广泛应用于石油化工、机械、电子、建筑、医疗及航空航天领域。但是其低耐磨性，从而限制了其的应用。

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简单而又有效的方式，在聚四氟乙烯中填充玻璃纤维、碳纤维、二硫化钼、铜粉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，成本较高等问题。

中国发明专利申请CN1775846公开一种含金属硫化物纳米管的聚四氟乙烯复合材料，该复合材料具有较好的耐磨性能，但上述方法存在工艺复杂，成本较高，改善效果不理想问题。

中国发明专利申请103788551A公开一种含Ti₃SiC₂的聚四氟乙烯耐磨复合材料，该复合材料耐磨性和工艺简单方面有所改进，但是其成本仍然较高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种聚四氟乙烯复合材料以及其制备方法，解决了现有技术中聚四氟乙烯复合材料工艺复杂、生产成本高的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种聚四氟乙烯复合材料，原料的组成按质量百分比为：聚四氟乙烯70～95wt﹪，蛇纹石5～30wt﹪。

在一种可能的设计中，聚四氟乙烯的粒径为50～100nm，蛇纹石的粒径为50～100nm。

本发明还提供了一种聚四氟乙烯复合材料的制备方法，用于制备上述聚四氟乙烯复合材料，制备方法包括如下步骤：将蛇纹石研磨成纳米粉，将聚四氟乙烯与蛇纹石混合搅拌，对混合物进行冷压成型和烧结，得到聚四氟乙烯复合材料；烧结采用如下方法：将冷压成型后的混合物在烧结炉中、空气气氛保护下以60～100℃/h加热至370～380℃，保温至少1.5h，关闭烧结炉使其在密封的烧结炉中自然冷却至室温。

在一种可能的设计中，烧结采用如下方法：将冷压成型后的混合物在空气中以70℃/h加热至375℃，保温至少1.5h，关闭烧结炉使其在密封的烧结炉中自然冷却至室温。

在一种可能的设计中，研磨时间为36～96h。

在一种可能的设计中，研磨时间为72h。

在一种可能的设计中，搅拌时间为30～60min。

在一种可能的设计中，搅拌时间为30min。

在一种可能的设计中，冷压成型的温度为-10～35℃。

在一种可能的设计中，冷压成型的压力为30～40MPa。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：