复合改性聚四氟乙烯密封材料的制备与性能研究

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填充改性和结构改性聚四氟乙烯(PTFE)在密封领域应用十分广泛。但是传统填充改性PTFE存在压缩率低,长期抗蠕变松弛能力较差的缺点;而现有结构改性PTFE存在压缩率过大,回弹性能较差等不足。因此,为了弥补现有改性技术的不足,本文采用微孔结构改性与填充改性相结合的方法,研制了一种综合性能更好的复合改性PTFE密封材料,主要开展的研究工作有以下几个方面内容:   1.研究了复合改性PTFE密封材料的制备工艺,并对其主要参数进行了优化控制:本文采用表面预处理法对二氧化硅进行偶联剂处理,确定硅烷偶联剂的用量为二氧化硅质量的2%,反应温度为90℃;制品的预成型压力确定为35MPa;二氧化硅的用量控制在20%左右,发泡剂用量控制在15%左右,采用380℃的烧结温度进行烧结。   2.通过与现有PTFE密封材料基本性能对比研究和分析,表明本文研制的复合改性PTFE具有最优异的压缩回弹性能和密封性能,较好的长期抗蠕变松弛性能,可以在较低的压缩载荷下维持良好的长期密封效果。   3.采用广义Kelvin模型模拟了纯PTFE、复合改性PTFE及填充PTFE的蠕变行为。通过短期蠕变松弛性能研究表明,非线性粘弹性材料在较低应力水平下的长期使用寿命和较高应力水平下的短期性能可以通过时间一应力等效原理进行表征。
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