CN104817796A - 一种提高聚四氟乙烯强度和耐磨性的方法 - Google Patents

一种提高聚四氟乙烯强度和耐磨性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高聚四氟乙烯强度和硬度的方法。在聚四氟乙烯的制备过程中加入粒度为1000-325目的改性刚玉超微粉作为聚四氟乙烯的增强剂和耐磨剂；所述的改性刚玉超微粉是经过K2O、Na2O、Li2O和/或它们的组合改性的刚玉超微粉。加入1000目—325目的改性刚玉超微粉时，加入量为原料总重量的10.5-50.0%。本发明由于在聚四氟乙烯生产过程中，加入经过K2O、Na2O、Li2O及其组合改性的刚玉超微粉，显著提高了聚四氟乙烯的强度和耐磨性，本方法具有生产安全，产品的成本低廉，加入超微粉改性后的聚四氟乙烯具有强度高和硬度等优点。

Description

一种提高聚四氟乙烯强度和耐磨性的方法
技术领域
    本发明属于塑料领域，具体涉及一种提高聚四氟乙烯强度和耐磨性的方法。
背景技术
聚四氟乙烯被称为“ 塑料之王”, 具有无色、无毒、耐温范围宽、化学惰性和摩擦系数小等多种优异性能,使其成为当今以汽车、国防、机械、化工、电子、建筑等工业为中心的所有产业部门都不可缺少的重要材料。
根据聚四氟乙烯的性能特点和加工特点, 其制品主要应用于防腐、防粘、电子电气、静态和动态的密封、医药包装等领域, 产品的种类有板材、管材、薄膜、多孔材料、玻璃纤维浸渍布以及填充改性制品等。
但聚四氟乙烯的耐磨性差，机械强度低 ，易冷流，在外力作用下发生较强的粘弹性变形。这在很大程度上限制了聚四氟乙烯 材料的实际应用。
发明内容
    本发明的目的在于提供一种提高聚四氟乙烯强度和耐磨性的方法，该方法将超微粉作为聚四氟乙烯的增强剂和抗磨剂，以实现提高聚四氟乙烯的强度和硬度，达到安全生产，降低生产成本和提高产品性能的目的。
本发明采用的技术方案：
一种提高聚四氟乙烯强度和硬度的方法。方法如下：在聚四氟乙烯的制备过程中加入粒度为1000-325目的改性刚玉超微粉作为聚四氟乙烯的增强剂和耐磨剂，所述的改性刚玉超微粉是经过K2O、Na2O、Li2O及它们的组合改性的刚玉超微粉。1000-325目的改性刚玉超微粉的加入量为聚四氟乙烯原料总重量的10.5-50.0%。
一种提高聚四氟乙烯强度和硬度的方法，方法如下：
1）将1000-325目的改性刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
本发明的有益效果是：本发明的创造性在于在聚四氟乙烯制品生产过程中，加入粒度为1000-325目的改性刚玉超微粉作为聚四氟乙烯的增强剂和耐磨剂，显著提高了聚四氟乙烯的强度和硬度。本发明的方法适用于任意的现有技术中加工聚四氟乙烯的生产过程，也就是在现有生产过程中添加改性刚玉超微粉作为增强剂，以提聚四氟乙烯的强度和耐磨性。本方法具有生产安全，产品的成本低廉，聚四氟乙烯的强度和耐磨性高等优点。
具体实施方式
实施例1
（一）方法如下：
1）将1000-325目的Na2O改性的刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
（二）检测结果
抗拉强度按GB1040-79测试，布氏硬度按HG168-65测试，结果见表1。
表1  加入Na2O改性刚玉粉对聚四氟乙烯抗拉强度和布氏硬度的影响
        
Na2O改性刚玉粉加入量（wt.%） 抗拉强度（MPa） 布氏硬度（kg/mm2）      
0 27.34 HB4.56
10.5 46.89 HB5.68
20.0 82.67 HB6.16
30.0 120.36 HB6.86
40.0 142.52 HB7.29
50.0 132.38 HB8.19
           实施例2
（一）方法如下：
1）将1000-325目的K2O改性的刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
（二）检测结果
抗拉强度按GB1040-79测试，布氏硬度按HG168-65测试，结果见表2。
表2  加入K2O改性刚玉粉对聚四氟乙烯抗拉强度和布氏硬度的影响
        
K2O改性刚玉粉加入量（wt.%） 抗拉强度（MPa） 布氏硬度（kg/mm2）      
0 27.34 HB4.56
10.5 46.07 HB5.66
20.0 83.56 HB6.18
30.0 121.23 HB6.89
40.0 141.87 HB7.26
50.0 131.67 HB8.17
实施例3
（一）方法如下：
1）将1000-325目的Na2O改性的刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
（二）检测结果
抗拉强度按GB1040-79测试，布氏硬度按HG168-65测试，结果见表3。
表3  加入Li2O改性刚玉粉对聚四氟乙烯抗拉强度和布氏硬度的影响
        
Li2O改性刚玉粉加入量（wt.%） 抗拉强度（MPa） 布氏硬度（kg/mm2）      
0 27.34 HB4.56
10.5 45.36 HB5.66
20.0 81.87 HB6.13
30.0 121.86 HB6.89
40.0 145.52 HB7.30
50.0 133.38 HB8.27
实施例4
（一）方法如下：
1）将1000-325目的Na2O+K2O改性的刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
（二）检测结果
抗拉强度按GB1040-79测试，布氏硬度按HG168-65测试，结果见表4。
表4  加入Na2O和K2O复合改性的刚玉粉对聚四氟乙烯抗拉强度和布氏硬度的影响
        
Na2O与K2O复合改性刚玉粉加入量（wt.%） 抗拉强度（MPa） 布氏硬度（kg/mm2）     
0 27.34 HB4.56
10.5 46.02 HB5.64
20.0 83.54 HB6.17
30.0 118.45 HB6.87
40.0 141.96 HB7.27
50.0 130.96 HB8.20
实施例5
（一）方法如下：
1）将1000-325目的Na2O改性的刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
（二）检测结果
抗拉强度按GB1040-79测试，布氏硬度按HG168-65测试，结果见表5。
表5 加入Na2O与Li2O复合改性刚玉粉对聚四氟乙烯抗拉强度和布氏硬度的影响
        
Na2O与Li2O复合改性刚玉粉加入量（wt.%） 抗拉强度（MPa） 布氏硬度（kg/mm2）     
0 27.34 HB4.56
10.5 47.56 HB5.68
20.0 83.05 HB6.16
30.0 121.16 HB6.87
40.0 143.03 HB7.28
50.0 133.28 HB8.19
实施例6
（一）方法如下：
1）将1000-325目的Na2O改性的刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
（二）检测结果
抗拉强度按GB1040-79测试，布氏硬度按HG168-65测试，结果见表6。
表6 加入Na2O、K2O与Li2O复合改性刚玉粉对聚四氟乙烯抗拉强度和布氏硬度的影响
        
Na2O、Li2O与K2O复合改性刚玉粉加入量（wt.%） 抗拉强度（MPa） 布氏硬度（kg/mm2）     
0 27.34 HB4.56
10.5 46.88 HB5.68
20.0 82.23 HB6.16
30.0 121.46 HB6.87
40.0 142.87 HB7.29
50.0 133.08 HB8.12
实施例7
（一）方法如下：
1）将1000-325目的Na2O改性的刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于350-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
（二）检测结果
抗拉强度按GB1040-79测试，布氏硬度按HG168-65测试，结果见表7。
表7 加入Na2O与Li2O复合改性刚玉粉对聚四氟乙烯抗拉强度和布氏硬度的影响
        
K2O与Li2O复合改性刚玉粉加入量（wt.%） 抗拉强度（MPa） 布氏硬度（kg/mm2）     
0 27.34 HB4.56
10.5 46.32 HB5.65
20.0 83.34 HB6.16
30.0 122.01 HB6.84
40.0 145.22 HB7.29
50.0 130.62 HB8.18

Claims (3)

1.一种提高聚四氟乙烯强度和硬度的方法，其特征在于，所述方法包括在聚四氟乙烯的制备过程中加入粒度为1000-325目的改性刚玉超微粉作为聚四氟乙烯的增强剂和耐磨剂，所述的改性刚玉超微粉是经过K2O、Na2O、Li2O及它们的组合改性的刚玉超微粉。
2.如权利要求1所述的一种提高聚四氟乙烯强度和硬度的方法，其特征在于，加入1000-325目的改性刚玉超微粉时，加入量为原料总重量的10.5-50.0%。
3.如权利要求1、或2所述的一种提高聚四氟乙烯强度和硬度的方法，其特征在于，所述方法还包括：
1）将1000-325目的改性刚玉超微粉按质量分数10.5-50.0% 同聚四氟乙烯塑粉混合，机械搅拌使混合粉末混合均匀；
2）将均匀混合的粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压1-5分钟，然后在烧结炉中于300-400℃下保温50-70分钟，烧结成型。
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