发布时间：2018-3-19 15:15:38    来源:http://www.yz-teflon.com/    浏览次数：

 

PTFE主要有模压、液压、推压、挤压、喷涂、粘结、焊接及缠绕等最常见的成型技术。前五种是用PTFE树脂直接加工成制品，后三种是用PTFE塑料板或薄带加工成各种制品。除此外还有滚压法、热成型法等成型方法。现简单介绍一下各种成型方法。

 

2.1模压法

 

模压成型大多采用悬浮树脂，当制造厚度小于1.5mm薄板时，则要用分散树脂。其工艺过程：树脂-过筛（悬浮树脂经捣碎、松动，并经20目筛孔过筛）-压机（装入模具的PTFE粉在20-235Mpa压力下，经压机压实成型）-烧结（在370℃-380℃温度下烧结炉中烧结）-模压成品（在模具内或自由状态下冷却定型后成为所需要的板、棒、管、垫圈及填料制品等）。

 

2.2液压法

 

液压法又称等压法或橡皮袋法，是制作PTFE产品的一种特殊方法，是对橡皮袋施加液压使橡皮袋将PTFE树脂向模具扩张，使其压实后经烧结成制品，基操作过程为把橡皮袋置于外模内-接上水泵，充入自来水使橡皮袋胀成圆筒形-树脂均匀地加入袋与外模之间-闭模-继续充水逐步增加水压，达12-13Mpa时保压30min后放水-减压，拆模，烧结，冷却即为外表光洁的预制品。

 

2.3推压法

 

推压又称糊状挤出成型，把20-30目过筛的分散树脂与有机液体（甲苯、石油醚、溶剂油等）配制成1：5的糊状混合物，预压成厚壁圆筒状坯料，放进推压机料筒内，加热，用柱塞推压成型，经干燥后在360-380℃温度下烧结，冷却后得到强韧的推压管、棒等制品。

 

2.4挤压法

 

挤压成型可分螺杆挤压和柱塞挤压两种，把粉碎过筛后的预烧结树脂加到料筒中，通过螺杆的转动或柱塞的往复推动，把原料边压实输送到挤出机中，在360-400℃温度下连续挤出、烧结、冷却而成各种管、棒制品。

 

2.5喷涂法

 

喷涂法有PTFE乳液喷涂后烧结成膜和PTFE树脂粉末等离子直接喷涂成膜两种工艺。

 

2.6粘接法

 

粘接法是利用处理液破坏PTFE表面的C—F链，让F原子分离出来，留下碳原子使表面可用粘接剂与基材粘接。

 

2.7焊接法

 

焊接法有两种，一种是用PFA焊条进行热风焊接；一种是利用一定的温度和压力将两块PTFE板热熔接在一起。

 

2.8缠绕法

 

缠绕法是我国多年发展的具有自己特色的一种新型的腐蚀防护技术，其特点是可以加工各种复杂的构件，在我国目前耐腐蚀衬里工艺中占重要地位。此法实际上与热压焊接法一样，都是依靠控制温度和压力两个条件而使PTFE熔接在一起，但不同的是焊接法成型是单层局部熔结，缠绕法成型则为多层整体熔结，后者的质量要求优于前者。

 

2.9滚压法

 

滚压成型可分为单向滚压和多向滚压两种工艺，经过滚压处理，PTFE膜片由原来的不透明白色，变成半透明水晶色。

 

单向滚压是将重新加热到透明状的膜片，迅速地通过压延机的两个相同旋转着的辊进行加工的。压延倍率控制在1.5-2.5范围内，一般辊筒转速20转/分。

 

多向滚压是将经过烧结淬火处理的膜片，放在压延机上，进行多方向的压延，逐渐减小膜厚的成型加工方法。其中压延比为2-2.5范围。滚筒的温度应控制在150-200℃，蒸汽加热时，蒸汽压力在0.5-0.9MPa。压延比是一个重要参数，过大和过小对制品均不好。有时要反复进行多次滚压，才能压好一片产品。

 

2.10热成型法

 

热成型是利用热塑性塑料的片材作为原料来制造塑料制品的一种方法。制造时，先将裁成一定尺寸和固定形样的片材夹在框架上并将它加热到热弹态，而后凭借施加的压力使其贴近模具的型面，因而取得与型面相仿的形样。成型后的片材冷却后，即可从模具中取出，经过适当的修整，即成为制品。施加的压力主要是靠片材两面的气压差，但也可借助于机械压力或液压力。热成型的基本方法有差压成型、覆盖成型、柱塞助压成型、回吸成型、对模成型、双片热成型六种。

 

3.聚四氟乙烯管主要成型制品及生产工艺

 

3.1聚四氟乙烯管板材

 

按国家专业标准ZBG33002-85分类，PTFE可分为三类：SFB-1主要用于电气绝缘，SFB-2用于腐蚀介质的衬垫、密衬件及润滑材料，SFB-3用于腐蚀介质中的隔膜和视镜。根据其成型工艺不同可分模压板及旋切板两种。模压法比旋切成型设备简单，生产周期短，但对大型板材，压机模具体积较大，生产场地空间要求大，所以要进行大面积的防尘工作，另外预成型板材极端易碎，在进入烧结炉前应轻拿轻放。

 

大型模压板材成型工艺流程:原料检验→捣碎过筛→计量→模压→半成品检验→烧结→冷却→成品检验→包装。

 

工艺参数:

 

原料处理:捣碎过10-20目筛,并将其置于23℃-25℃环境中24h-48h进行温度调整。模压:压力17.5-35MPa,保压时间1-10min。烧结:烧结温度360℃-380℃,升温速度30℃/h,330℃保温2h,370℃保温3h。冷却:降温速度20℃/h,在PTFE熔点附近330℃左右缓慢冷却。

 

主要设备:

 

YJ79-3500　工程塑料液压机

 

DL-88A　大型烧结炉

 

主要技术指标,见表1。

 

3.2聚四氟乙烯管管材

 

PTFE管材其成型工艺有推压法、挤压法、液压法、焊接法、缠绕法等,其中以推压法为主。一般采用分散PTFE树脂,粒径500μm,表观密度为0.45g/ml-0.55g/ml。小直径管选用压缩比较大的树脂,大中径管选用压缩比较小的树脂。助挤剂通常选用200号与260号溶剂油。PTFE管材进行二次加工可制得PTFE热收缩管、PTFE螺旋管、PTFE钢丝增强液压管等。

 

3.2.1聚四氟乙烯管普通管

 

聚四氟乙烯管普通管是由聚四氟乙烯管分散树脂在常温下以有机溶剂为助挤剂推压制得,再经干燥、烧结制成。按管径大小可分普通型管和微型管二种。普通管内径>4mm,微型管内径≤4mm。生产PTFE管的典型配方:

 

分散PTFE树脂100(重量份)

 

助挤剂18-24

 

生产工艺流程:

 

PTFE、助挤剂→混和→推压→干燥→烧结→冷却→制品。

 

生产工艺参数:

 

混合:温度≤19℃,时间10min-20min,混合完毕在25℃-30℃停放24h以上。

 

制坯:压缩速率约为50mm/min,压力0-3MPa。

 

推压:料腔温度为30℃-50℃,口模温度为50℃-60℃,推压速率随管径的增大而变小,随壁厚的变小而加快。

 

干燥:在210℃以下,2h-3h。

 

烧结:间歇烧结,升温速率60℃/h,375℃±5℃保温4h。连续烧结,干燥区100℃-250℃,预热区250℃-330℃,烧结区380℃-420℃,冷却区小于300℃。

 

主要设备:混合机、预成型机、立式推压机、干燥及烧结炉。

 

主要技术指标:ZBG-33001-85,见表2。

 

3.2.2聚四氟乙烯管热收缩管

 

PTFE热收缩管具有受热收缩的特性,因此

 

能紧密地包覆在其它工件的外表,使该工件具备耐腐蚀、电绝缘及防粘性。广泛用于电气、化工、机械、印刷等工业。据报道PTFE热收缩管****收缩率大于75%。

 

采用分散PTFE树脂加工制成,其原理是PTFE在加工中受到应力后产生强迫高弹形变,这种形变具有可逆性,低温使之冻结,若重新加热冻结的强迫高弹形变就会逐渐消失并回复到原状态。

 

生产PTFE热收缩管典型配方:

 

分散PTFE树脂100(重量份)

 

助挤剂20-22

 

生产工艺流程:

 

PTFE树脂、助挤剂→混合→存放→预成型→推压→干燥→烧结→冷却→热处理→吹胀→冷却→产品。

 

生产工艺参数:

 

前部分和普通PTFE管相同。

 

热处理:将干燥烧结好的管子再次在高温下进一步充分烧结后骤冷的过程,温度390℃±2℃,冷却液-5℃。

 

吹胀:在310℃左右,充入0.98MPa以下压缩气体,吹胀率为200%-400%。

 

主要设备:吹胀机,其它和普通PTFE管相同。

 

主要技术指标,见表3。

 

3.2.3聚四氟乙烯管钢丝增强液压管

 

普通PTFE管承受40kg/C㎡左右的压力就要破裂,当将其与钢丝复合后耐压性大大提高,国外的****工作压力达到700kg/C㎡。研究表明软管的耐压强度和耐脉冲强度不但与钢丝强度有关,而且还与编织角度大小有关。单层编织时编织角为54°44″时,在内压下钢丝没有伸长,软管的长度、直径都不变化,耐压性最好。

 

当用作航空工业液压系统的软管时,为了防止内管因液压油流动过程中而产生的静电击穿,须在PTFE内管的制造时加入微量导电碳黑。然而研究发现加入碳黑并未能完全阻止静电通过管壁放电,且增加空隙。六十年代Attas公司制造了复合形式的管体,即管子内层是一定比例的导电碳黑与PTFE的均匀混合物,管子外层是纯PTFE。这种形式的管体内层具有轴向导电性能,因此既能除静电,又能防渗。

 

其工艺:

 

内层树脂(含导电碳黑)、外层树脂→压坯→推挤→干燥→冷却→检验→编织→装接头→检验。

 

PTFE钢丝复合软管主要用于飞机上的液压系统、冷气系统、燃油系统、滑油系统。在民用工业中,适用于橡胶、塑料、制药、服装、造船、汽车、机床、电机、柴油机、造纸等行业作液压、汽压、蒸汽输送等的软连接件。

 

主要技术指标,见表4。

 

3.2.4聚四氟乙烯管螺旋管

 

PTFE螺旋管又称PTFE挠性软管,它除具有聚四氟乙烯管全部优良性能外,还具有可挠曲的特性。目前品种有纯PTFE螺旋管及管外有化学纤维、不锈钢丝和涂塑玻璃纤维编织增强两类。

 

它是由PTFE整体经二次加工而成,其工艺是将PTFE薄壁管以一定速度连续通过一个温度为270℃-280℃组合模具连续向前旋转运动而制得。

 

主要用于耐强腐蚀和耐高温设备的软性连接错位连接、蛇形管路、泵发动机等震荡部件的进出

 

口管。用于飞机发动机的屏蔽电缆和保护电缆套管等。

 

主要技术指标,见表5。

 

3.3聚四氟乙烯管薄膜

 

PTFE薄膜是由模压烧结圆柱形坯料,经机床切削成膜后再压延而成。根据处理方法的不同可分为定向膜,半定向膜和不定向膜三种,目前PTFE薄膜产品有多孔膜、微滤膜、彩色膜等。

 

3.3.1聚四氟乙烯管彩色薄膜

 

PTFE彩色薄膜适用于以色泽区分标志的电器仪表或导线绝缘上,是一种新型的综合性能优良的C级绝缘材料,是无线电工业、航空工业以及尖端科学技术中不可缺少的重要材料之一。PTFE薄膜一般采用悬浮聚合聚四氟乙烯管树脂,要求颗粒直径在150μm以下。颜料必须具备耐热性好(>400℃),颗粒细,着色力强,对化学试剂稳定等要求。

 

其生产工艺流程:

 

PTFE树脂、颜料→混合→模压成型→烧结→冷却→车削不定向膜→压延半定向膜

 

主要工艺参数:

 

混合:目前生产彩色PTFE薄膜混合方式主要有两种;干法混合和湿法混合。研究表明湿法混合比干法混合混料均匀但工序多,成本高,需加溶剂,为了保证制品的均匀性一般采用湿法混合。工艺过程是将PTFE树脂、颜料加溶剂→混合→干燥→除溶剂→彩料。

 

模压预成型:合理选择预成型单位压力是生产PTFE彩色薄膜重要的工艺条件。主要根据树脂的细度、压缩比、颜料种类细度等条件来选择,一般在20-40MPa。

 

烧结冷却:由于彩色薄膜含有颜料,导热系数、热胀系数与PTFE不一致。因此在烧结过程中升降温度比普通PTFE薄膜要慢,烧结温度比普通薄膜低,升降温度为20-30℃/h,烧结温度为375℃。而普通薄膜升温速度在327℃前50-60℃/h,在327℃后30-40℃/h,烧结温度380℃,降温速度20-50℃/h。

 

车削不定向膜:刀尖角以40-45°为宜,速度比普通PTFE慢。

 

压延半定向膜:压延温度随薄膜厚度而异,一般5μm厚,110℃±5℃;30μm厚,130℃±10℃。压延倍数为2.5-3.0。

 

主要设备:

 

(1)混合搅拌机；

 

(2)液压机　35-40MPa；

 

(3)烧结炉　DL151；

 

(4)精密数控车床　C620；

 

(5)压延机　辊筒Φ100×120。

 

主要技术指标,外观颜色应鲜艳均匀,见表6。

 

3.3.2聚四氟乙烯管多孔膜

 

PTFE多孔膜为新型的空气过滤材料。用该材料的空气过滤器适合于吸收半导体工业所用的净化室中空气或其它气体中的悬浮微粒且空气及其它气体压力损耗较小。

 

1976年,R.W.Gore首先披露了商品名称为Groce—TexR的PTFE多孔膜的制造过程。将粉末状聚四氟乙烯管和润滑剂混合成糊,挤压成片,在排出润滑剂升高温度后(低于结晶熔点),进行单轴或双轴拉伸,拉伸后的长度为原长度的50余倍该膜的标称孔径为0.02μm-10μm,厚25μm-76μm。1977年来,日本研究者先后发表了许多专利,如日本专利公开公报16619/1988。日本专利公开16019/1988。日本专利公开17216/1981

 

就多孔PTFE膜,增加孔隙率,减小孔径,减少压力损耗等作了许多研究。最近日本田丸真二制得了一种平均孔径为0.2μm-0.5μm的膜,当空气以5.3cm/s流速通过时压力损耗为10mm-100mmH2O柱,该多孔PTFE薄膜具有99:1到75:25的纤丝对接点的面积比,0.05μm-0.2μm的平均纤丝直径和不大于2μ㎡的****接点面积。其制备方法是用PTFE细粉(由DaikinF104)制备厚度为100μm的未烧结,未延展的PTFE薄膜(该薄膜在日本专利公开152825/1984公开)。然后在炉中加热并在339℃下保持50秒以获得0.50烧结度的连续的半烧结膜。再在320℃环境温度加热15分钟,以100%/秒的速率双向同时或连续的延展薄膜该设备由Iwamoto公司制造,在膜的纵向上拉伸比为5-8,宽度方向拉伸比为15-25。总拉伸比为75-200,而制得PTFE多孔薄膜。

 

3.4聚四氟乙烯管泡沫材料

 

PTFE泡沫材料除保留了原有的许多优良性能外,还具有一般泡沫材料的特性,如密度小,柔软,略有弹性,并可按不同的配比生产不同介电常数的PTFE泡沫材料。同时也是一种最能耐腐蚀的热塑性过滤材料。研究表明用高分子材料——稠环芳烃作为成孔剂制造的PTFE泡沫材料其效果优于水溶性无机盐和其它挥发性物质。它的许多特性是一般滤纸、滤布、微孔玻璃、多孔陶瓷以及其它过滤材料所不及的,被广泛用于石油,化工,地质勘测,仪器仪表以及医药等工业部门。用来分离强腐蚀性的固-液,固-气,气-液介质不可缺少的重要材料。此外它还是良好的隔热衬垫材料,高质量材料及微波天线比较理想的材料。

 

生产工艺:

 

树脂→干燥→捣碎→筛析成孔剂→球磨→筛析→混合→预成型→干燥→冷却→检析→烧结→冷却→成品

 

工艺参数:

 

原料选择:对孔径小的发泡材料选用粒径25μm-35μm的悬浮树脂,对孔径大的发泡材料一般选用粒径150μm-250μm悬浮树脂。树脂干燥温度100℃-120℃。5小时捣碎过40目筛。成孔剂稠环芳烃球磨16h-24h,过40目筛。

 

混合:先将一定比例PTFE树脂和成孔剂先混匀,再加入到剩余的PTFE树脂中,混合5分钟。

 

预成型:预成型的压力应根据混合料的颗粒大小来确定。一般压力控制在34MPa。

 

干燥:使成孔剂均匀的从制品中全部逸出。采用阶梯式升降温方式。50℃时保温5h,80℃时保温5h,150℃时保温12h,再降温至100℃保温3h。

 

烧结:升温速度35℃/h,在327℃左右保温1h,在380℃保温6h-8h,降温速度25℃/h。

 

主要设备:

 

KWY-104-1型电热干燥箱；

 

DH-50型高速混合机；

 

Y71-100A型液压机；

 

151型高温烧结炉。

 

主要技术指标,见表7。

 

3.5聚四氟乙烯管膨体材料

 

PTFE膨体材料是六十年代发展起来的新型材料,由微细的无规排列的纤维连接聚四氟乙烯管的小结节所形成,纤维之间的空隙充满了空气,具有孔径小、孔率高、孔径分

 

布均匀、强度高、相对密度小等特点。品种有膨体管、膜、纤维等。前文所述多孔膜即其一种,广泛应用在人工血管、心脏修补膜、分离和过滤膜、密封、电气绝缘、野外用品等方面。

 

膨体PTFE的成型工艺是将糊膏挤压成型,形成纵向排列成纤维状的预成型品,经干燥去除助挤剂后,在低于PTFE熔点(327℃)的温度下进行高速拉伸,再在糊膏熔点的温度下对处于拉伸状态的PTFE半成品进行热处理,得到孔隙率为40%-97%的膨体PTFE管、膜、棒等,此法称为拉伸成型法。原料需选用超高分子量分散聚四氟乙烯管树脂。近年来宫香山等人利用不同牌号低分子量树脂之间相溶及表面张力间极微小的差异,按一定比例混合,然后按拉伸成型法加工可制得云片状多孔结构和常规纤维结节结构膨体PTFE材料。DuPont公司报道了一种新的多孔材料制备方法:在250℃-400℃温度范围内,使PTFE与一种流体接触,该流体只渗透和溶胀,但不显著溶解PTFE或消除其弹性记忆,然后冷却并从未被吸收的流体中分离渗透溶胀的聚合物。除去吸收的流体,形成具有单一DSC熔融吸热的多孔材料。这种材料可用来做宇航服、绝对清洁室服、防水雨衣、手套、鞋类、户外用帐篷或睡袋。

 

3.5.1膨体聚四氟乙烯管人工血管

 

膨体PTFE人工血管首先在美国和日本进行动物试验,于1971年人体临床开始实际应用。目前已应用到人体的各部分如:内径1mm-115mm的膨体PTFE人工血管已应用于脑外科手术,内径2mm的人工血管已应用于心脏搭桥手术。膨体PTFE人工血管是有微细的无规小纤维连接着PTFE小结节所形成。这些小纤维间隙充满了空气,拥有50%的气孔结构,而小结节的间隙则为15μm-30μm的连续多孔结构。它具有以下特点:(1)抗血栓性和人体适应性优；(2)不漏血液；(3)即使弯曲了也不会缠绕；(4)缝合容易,不会裂开,为了防止血管破裂,发展了膨体PTFE血管的增强技术。

 

增强的方式有:(1)用膨体聚四氟乙烯管膜缠绕增强；(2)用聚全氟乙丙烯单丝在管外缠绕成螺旋形增强。

 

其生产工艺流程为:

 

PTFE树脂、助挤剂→混合→预成型→糊膏挤压→干燥→拉伸热定型→制品

 

本生产工艺前部和一般糊膏挤压制品相似的拉伸工艺是决定产品性能的关键。制品孔径大小、孔隙率高低均与拉伸温度、拉伸速率、拉伸倍率有关。一般控制拉伸温度200℃左右,拉伸速率100%/秒,拉伸倍率5倍左右。

 

主要技术要求:

 

(1)孔隙率为55%-70%；

 

(2)密度为0.2-0.4；

 

(3)在直径20mm的芯棒上弯曲360℃不变形；

 

(4)每根管的爆破压力达到0.49MPa。

 

3.5.2聚四氟乙烯管纤维

 

PTFE在高温时粘度大、不流动、也不溶于各种溶剂,不能用熔融纺丝和湿法纺丝来制造PTFE纤维。前文介绍制造PTFE有两种方法:一是切割拉

 

伸法。二是以化学纤维为载体的湿法纺丝。最近洪重光等人发明了一种制造PTFE短纤维的方法,并用该纤维制成PTFE纤维过滤材料。该方法的关键是设计一种有机高分子材料制纤设备,该设备由磨轮、包络器、风机、旋风分离器等部件构成。其中磨轮是关键,它由钢轮外缘电铸金刚石聚晶体制成。通过控制磨轮粒度、轮径、转速及加工PTFE料块尺寸等工艺条件,可以制造不同长度和粗细的PTFE纤维型过滤材料。该材料的特点,如压力损耗小、过滤流量大、使用寿命长、可再生处理和重复使用。

 

其制造工艺是选用悬浮型PTFE树脂按一般工艺加工成一定形状和大小的料块。该料块通过制纤专用设备将加工成绒状纤维,纤维直径10 mm-10 mm范围,长度1mm-100mm范围。然后半成品PTFE纤维填入模具,加压,压力的大小根据过滤材料孔隙,孔径来确定,一般为50-150kg/C㎡。最后烧结成型。烧结温度390℃±5℃,时间8h-12h。

 

为了扩展PTFE纤维的应用范围,奥地利人韦默等发明了一种稳定永久弯曲性能的PTFE纤维。该方法的特点是纤维由两种不同型号的PTFE组成,利用两组份的热空气收缩率至少有1%的差别制成,如:用AlgoflonDF200(AusimontSPA)热空气收缩4.5%,Telflon3579(DuPont生产)热空气收缩值为3.0%,将这两种PTFE粉末用20%的润滑剂处理,分别压成圆柱形制品,然后将这些圆柱形制品沿其轴向在中心严格地分开,再把这两种不同聚合物的1/2部分合为圆柱体压制成圆股,然后利用压延机将圆股压成0.1mm厚的膜,将此膜干燥,在380℃下烧结,并在此温度下以1:11比例拉伸,这样得到的膜厚度为20μm,将此膜分裂成丝,用一个切割机可将其切割成80mm长的短纤维,再将这些短纤维放在250℃的炉子中加热30分钟,这两种PTFE在加热过程中有不同程度的收缩,结果有45%弯曲,这种纤维在拉伸8%时强度可达495N/m㎡。

 

3.6聚四氟乙烯管分散液浸渍制品

 

PTFE分散液是平均粒径为0.2μm-0.3μm,PTFE树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液粘度0.015Pa·s-01020Pa·s,浓度为60%左右,PH值9-10。用PTFE分散液浸渍石棉、玻璃纤维、玻璃布、多孔金属材料所制得的制品具有优良的性能,不吸水,具有良好的不粘性、润滑性与气密性,在高温时仍具有优良的耐化学腐蚀性且比未浸渍的坯料具有更高的机械强度。

 

(1)PTFE浸渍石棉　

 

一般采用45%左右的PTFE分散液,浸渍后在100℃左右干燥,用来编织圆形或方形的动密封件。

 

(2)PTFE浸渍玻璃纤维

 

玻璃纤维必须清洗后才浸渍在PTFE分散液中,100℃下干燥,然后在280℃-290℃烘焙再烧结。

 

(3)PTFE浸渍多孔金属　

 

由多孔金属浸渍PTFE所形成的产品称氟塑料金属,可加工成轴承、活塞环、导向套、导轨、球型支承座等部件,广泛应用于化工、机械、汽车、交通、

 

纺织,电机等行业中。

 

所有多孔金属必须具有30%-40%孔隙率。PTFE分散液浓度60%,采用真空浸渍,真空度98.5KPa,在100℃±10℃干燥4小时。然后在370℃±10℃烧结炉中用惰性气体保护烧结。

 

3.7聚四氟乙烯管填充制品

 

在PTFE制品中,填充PTFE制品是产量****的一种,在国外填充PTFE一般由PTFE树脂生产厂来完成,如德国Hoechst公司的HosTaflonTF4000系列,HosTaflonTF3000系列以及HosTaflon2000系列。而我国由于PTFE树脂生产技术落后于加工技术,PTFE填充技术都是在制品加工厂来完成。通过在PTFE树脂中添加无机类、金属类及高聚物类等不同填料来改善PTFE的耐压性、耐磨性、抗冷流性、耐热性、尺寸稳定性等。填充后的制品与纯PTFE相比,耐压性提高5-10倍,耐磨性提高1000倍,线膨胀系数降低80%,导热性提高5倍,并且降低了体积电阻与表面电阻,主要应用于机械工业中作无油润滑轴承,轴承垫衬,活塞环,机床导轨等,近年来,国外在化工防腐方面,以填充PTFE作为管道,阀门,泵等的衬里的应用发展迅速,这是填充PTFE新的应用领域。

 

根据这些要求常用的填料有:玻璃纤维、碳纤维、石墨、石英砂、二硫化钼、无定形炭、氟化钙、青铜粉、陶瓷、聚酰亚胺、聚苯、聚对羟基甲酸酯等。填充PTFE制品一般采用模压成型工艺:影响填充PTFE制品质量的好坏主要取决于树脂填充剂的选择,配方的设计,物料混合均匀程度等因素。目前用于填充PTFE的混合方法有三种:(1)干法混合工艺要求混料装置快速,均匀无死角,适用于一般要求的制品。(2)溶剂混合,溶剂为丙酮或甲醇,适用玻璃纤维填充PTFE。(3)湿法混合:采用这种工艺成型的制品机械强度高,磨耗低,耐腐蚀性好。填充PTFE制品的成型压力取决于填料在PTFE中的体积比,如:含5%填料成型压力250巴；含6%-10%填料成型压力350巴；含12%-25%填料成型压力500巴；含大于25%填料成型压力700巴。填充制品的烧结工艺与纯PTFE相同。但对含有MoS2的填充制品要求360℃时在空气介质中烧结,或380℃时在氮气介质中烧结。含玻璃纤维的填充制品适宜在氮气介质中烧结。

 

填充PTFE制品的组分根据填充制品的应用环境来决定,有单一填料填充,也有几种填料复合填充。如:20%SiO2填充PTFE用作氧气压缩机活塞环,10%聚酰亚胺、15%玻璃纤维、5%石墨复合填充的PTFE用作氢增压机活塞环等。由于单一填料能改善PTFE一些性能但对其它一些性能带来不利影响,如玻璃纤维填充PTFE耐磨损寿命可增加1000-2000倍,使用极限PV值约增加10倍,但摩擦系数有所增大,负荷形变量约减少10%;再如石墨的加入改进了PTFE尺寸稳定性耐药品性,耐压缩蠕变性和导热性,但耐磨性较差。此通常采用几种填料填充来获得性能优异的填充PTFE制品。如应用于注塑

 

机上的PTFE轴承是由PTFE填充玻璃纤维,石墨,炭纤维,铜粉和Fe2O3制成,其机械性能,导电性能,冷流性和耐磨损性都得到提高。用于镗床上的导轨带是由玻璃纤维,石墨,青铜粉,MoS2填充PTFE复合材料制作的。用于进口设备配套件高强耐磨填充PTFE密封件,由本溪市玻璃钢厂研制成功,它是由15%玻璃纤维,10%碳纤维填充PTFE制成的,其摩擦系数为0.17,磨耗量为0.0001,磨痕宽度3.7,达到和超过进口设备随机配件要求。

 

对填充PTFE的研究国内外主要在不断开发其新的应用领域。对已开发的产品进行系列化。不断寻找新的填充材料,如聚苯硫醚,聚酰亚胺,聚苯酯,高分子液晶等轻质材料作填充剂在国外发展很快,是一类很有前途的填充PTFE新品种。国内应优先发展需求量大流动性好的玻璃纤维、碳纤维、石墨、青铜粉填充PTFE。充分利用我国稀土丰富的自然资源,开发稀土填充PTFE新型材料。