Il nucleo del PTFE modificato è l'introduzione di un materiale di seconda fase nel PTFE matrice attraverso il riempitivo o la miscelazione, migliorando così le sue proprietà meccaniche, termiche o funzionali. I materiali modificati comuni possono essere divisi nelle seguenti categorie:
1. Filler - Tipo Modifica: Resistenza meccanica e dell'usura avanzata
Filler - Il tipo di modifica affronta direttamente le carenze fisiche di PTFE aggiungendo riempitivi inorganici o organici. I riempitivi comuni e le loro funzioni sono i seguenti:
Fibra di vetro (GF): in genere comprende dal 5% al 40%. La fibra di vetro migliora significativamente la resistenza a compressione del PTFE (fino a 2-3 volte), la resistenza del creep e la stabilità dimensionale, riducendo allo stesso tempo il flusso freddo. Tuttavia, il suo coefficiente di attrito può aumentare leggermente, richiedendo ottimizzazione con altri riempitivi.
Fibra di carbonio (CF): in genere comprende dal 5% al 15%. Le fibre di carbonio non solo migliorano la resistenza meccanica, ma impartiscono anche una conduttività termica più elevata (il coefficiente di conducibilità termica aumenta da 0,25 W/(m · k) per PTFE puro a circa 5 W/(m · k)), rendendoli adatti per applicazioni ad alte {{5- carico di carico. Inoltre, l'attività superficiale delle fibre di carbonio migliora l'adesione del PTFE ad altri materiali.
Polvere di bronzo (lega Cusn): il livello di addizione è in genere dal 10% al 30%. La polvere di bronzo migliora significativamente la resistenza all'usura del PTFE (riducendo il tasso di usura di oltre l'80%) e migliora la conduttività termica (aumentando il coefficiente di conducibilità termica a circa 2-3 W/(m · k)). È comunemente usato in parti che richiedono attrito scorrevole, come cuscinetti e binari di guida.
Molibdeno disolfuro (MOS₂): dall'1% al 5%. Come lubrificante solido, Mos₂ riduce ulteriormente il coefficiente di attrito (a 0,03 - 0,05) e migliora la resistenza all'usura, rendendolo particolarmente adatto per le esigenze di lubrificazione in ambienti a vuoto o ad alta temperatura.
Grafite: dal 5% al 20%. La grafite, simile a MOS₂, ha una struttura a strati che fornisce la lubrificazione auto -- migliorando anche la conducibilità termica ed elettrica (se è richiesta una schermatura elettromagnetica).
Il riempimento combinato (ad es. Fibra di vetro + fibra di carbonio + Mos₂) può raggiungere contemporaneamente l'ottimizzazione obiettiva multi -{4}} di alta resistenza, bassa attrito e resistenza all'usura. Ad esempio, una formulazione PTFE modificata utilizzata in un sigillo industriale è costituita da: PTFE Matrix + 20% Fibra di vetro + 5% Fibra di carbonio + 3% Mos₂. Il suo tasso di usura è solo 1/10 quello del PTFE puro e può funzionare stabilmente ad alte temperature di 200 gradi per lungo tempo.
2. Modifica di fusione: espansione dei confini funzionali
La modifica della fusione è il processo di fusione di PTFE con altri polimeri o materiali funzionali per impartire proprietà specializzate:
Estere di polifenilene (DPI): la fusione con PTFE migliora la resistenza al calore (estendendo le temperature operative lunghe - a oltre 300 gradi) e migliora il flusso di elaborazione del fusione, rendendolo adatto allo stampaggio a iniezione di parti a forma di complesse -. Polyetheretherketone (sbirciatina): l'aggiunta di una piccola quantità di sbirciatina (5%-10%) può migliorare la rigidità del PTFE mantenendo un certo grado di flessibilità, rendendolo adatto per le applicazioni che richiedono resistenza all'impatto.
I riempitivi conduttivi (come nanotubi di carbonio e micropowders metallici): aggiungendo riempitivi conduttivi, il PTFE modificato può ottenere proprietà di schermatura elettromagnetica (riducendo la resistività della superficie a meno di 10³ω/sq), rendendolo adatto per guarnizioni di apparecchiature elettroniche o componenti statici anti {1-.
3. Modifica del trattamento superficiale: ottimizzazione mirata delle proprietà interfacciali
Oltre al riempimento e alla miscelazione, i trattamenti chimici di superficie (come l'attacco al plasma e il trattamento di sodio -}) possono alterare la polarità della superficie di PTFE, migliorando la sua adesione ad altri materiali (come metalli e macerie). Ciò lo rende adatto a parti che richiedono strutture composite (come PTFE e guarnizioni laminate in acciaio inossidabile).
