Rdzeniem zmodyfikowanego PTFE jest wprowadzenie materiału drugiego fazowego do matrycy PTFE przez wypełniacz lub mieszanie, poprawiając w ten sposób jego właściwości mechaniczne, termiczne lub funkcjonalne. Wspólne zmodyfikowane materiały można podzielić na następujące kategorie:
1. Wypełniacz - Modyfikacja typu: Wzmocniony opór mechaniczny i zużycia
FILLER - Modyfikacja typu bezpośrednio adresuje fizyczne niedociągnięcia PTFE, dodając wypełniacze nieorganiczne lub organiczne. Typowe wypełniacze i ich funkcje są następujące:
Włókno szklane (GF): zazwyczaj zawiera 5% do 40%. Włókno szklane znacznie poprawia wytrzymałość na ściskanie PTFE (do 2-3 razy), odporność na pełzanie i stabilność wymiarową, jednocześnie zmniejszając przepływ zimny. Jednak jego współczynnik tarcia może nieznacznie wzrosnąć, wymagając optymalizacji z innymi wypełniaczami.
Włókno węglowe (CF): zazwyczaj zawiera 5% do 15%. Włókna węglowe nie tylko zwiększają wytrzymałość mechaniczną, ale także nadają wyższą przewodność cieplną (współczynnik przewodności cieplnej wzrasta z 0,25 W/(M · K) dla czystego PTFE do około 5 W/(M · K)), co czyni je odpowiednimi dla wysokich - dynamicznych zastosowań obciążenia. Ponadto aktywność powierzchniowa włókien węglowych poprawia przyczepność PTFE do innych materiałów.
Brązowy proszek (stop CUSN): Poziom dodawania wynosi zwykle od 10% do 30%. Brązowy proszek znacznie poprawia odporność na zużycie PTFE (zmniejszając szybkość zużycia o ponad 80%) i zwiększa przewodność cieplną (podnosząc współczynnik przewodności cieplnej do około 2-3 W/(m · k)). Jest powszechnie stosowany w częściach wymagających tarcia ślizgowego, takich jak łożyska i szyny prowadzące.
Disiarczde Molybdenum (MOS₂): 1% do 5%. Jako stały smar, MOS₂ dodatkowo zmniejsza współczynnik tarcia (do 0,03 - 0,05) i zwiększa odporność na zużycie, co czyni go szczególnie odpowiednim do potrzeb smarowania w środowiskach próżniowych lub wysokiej temperaturze.
Grafit: 5% do 20%. Graphit, podobny do MOS₂, ma warstwową strukturę, która zapewnia siebie -, jednocześnie poprawiając przewodność termiczną i elektryczną (jeśli wymagane jest ekranowanie elektromagnetyczne).
Połączone wypełnienie (np. Włókno szklane + włókno węglowe + MOS₂) może jednocześnie osiągnąć optymalizację obiektywnej wielkiej wytrzymałości, niskiego tarcia i odporności na zużycie. Na przykład zmodyfikowany preparat PTFE stosowany w pieczęci przemysłowej składa się z: PTFE Matrix + 20% włókna szklanego + 5% włókna węglowego + 3% Mos₂. Jego wskaźnik zużycia wynosi tylko 1/10 czystego PTFE i może stabilnie działać w wysokich temperaturach 200 stopni przez długi czas.
2. Modyfikacja mieszania: rozszerzenie granic funkcjonalnych
Modyfikacja mieszania to proces mieszania PTFE z innymi polimerami lub materiałami funkcjonalnymi w celu przekazania wyspecjalizowanych właściwości:
Ester polifenylenowy (PPE): Mieszanie z PTFE zwiększa oporność cieplną (rozciągając się długie - temperatury pracy do ponad 300 stopni) i poprawia przepływność stopu, dzięki czemu jest odpowiednia do formowania złożonych -. Polyetherethetone (PEEK): Dodanie niewielkiej ilości PEEK (5%-10%) może zwiększyć sztywność PTFE przy jednoczesnym zachowaniu pewnego stopnia elastyczności, co czyni go odpowiednim do zastosowań wymagających odporności na uderzenie.
Wypełniacze przewodzące (takie jak nanorurki węglowe i metalowe mikropowdery): Dodając wypełniacze przewodzące, zmodyfikowana PTFE może osiągnąć właściwości elektromagnetyczne ochrony (zmniejszając elementy statyczne poniżej 103 ω/sq), dzięki czemu są odpowiednie dla uszczelnienia sprzętu elektronicznego lub anty -{1}}.
3. Modyfikacja obróbki powierzchni: ukierunkowana optymalizacja właściwości międzyfazowych
Oprócz napełniania i mieszania, powierzchniowe zabiegi chemiczne (takie jak trawienie w osoczu i sód - obróbka naftalenu) może zmienić polaryzację powierzchni PTFE, zwiększając jej przyczepność do innych materiałów (takich jak metale i żurawy). To sprawia, że nadaje się do części wymagających konstrukcji kompozytowych (takich jak PTFE i uszczelki laminowane ze stali nierdzewnej).
