填充改性是PTFE最主要的改性方法之一,其操作方法簡單,應(yīng)用前景廣闊,研究者進行了大量的探索工作。
目前填充改性可分為纖維填充,包括碳纖維(CF)和玻璃纖維(GF)等;以及顆粒填充,包括Cu,MoS2,Al2O3和SiO2等。
纖維改性目前纖維改性的填充材料主要是CF和GF,用以改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。在PTFE纖維填充改性過程中,纖維主要起承載作用,而基體材料將纖維牢固地粘接在一起并將載荷傳遞給纖維。
CF是有機纖維經(jīng)炭化、石墨化后含碳量達到95%以上的新型纖維材料。CF具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐高溫性,廣泛用作橡膠、塑料及各種復(fù)合材料的優(yōu)質(zhì)填料或性能改進劑。
Zhang等通過壓縮和燒結(jié)制備了由不同尺寸CF填充的改性PTFE,并對制備的復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐磨性進行了測試。
天津津騰實驗室實驗表明,不同尺度CF的加入降低了復(fù)合材料的拉伸和沖擊性能,但彈性模量和耐磨性均有顯著提高。其中,添加1.5%7µm的CF雖然使PTFE復(fù)合材料的抗拉強度從27.9MPa降低了約20%,斷裂伸長率降低了約30%,但磨損率降低了70%,彈性模量提高了70%。