在聚四氟乙烯制品中，填充聚四氟乙烯(PTFE)制品是产量最大的一种,在国外填充PTFE一般由PTFE树脂生产厂来完成。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 ,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无油润滑轴承,轴承垫衬,活塞环,机床导轨等,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、二硫化钼、无定形炭、氟化钙、青铜粉、聚酰亚胺、聚苯脂、钛白粉等。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,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。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。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N倍,但摩擦系数有所增大;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。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, 和铜粉制成,其机械性能,导电性能,冷流性和耐磨损性都得到提高。
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,是一类很有前途的填充PTFE新品种。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。
