天津津腾实验室发现通过将PTFE与一种或多种不同的聚合物混合在一起进行共混改性,可以实现诸如增加强度、改善耐磨性、提高耐化学腐蚀性等性能的目标,来拓宽应用领域。从性能和成本效益两方面来看,共混改性是PTFE改性最有前途的方法之一。
实验证明,共混聚合物的性能要优于组分聚合物。共混改性所采用的改性填料的某些性能必须优于PTFE或至少与PTFE产生协同作用,其中聚酰亚胺(PI),聚醚醚酮(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)是常用的共混改性填料。PI的基本结构由酰亚胺基团构成,这些基团是由酰氨基和亚胺基组成。其结构赋予PI优异的热稳定性、力学性能和化学稳定性,被广泛地应用于航空航天、电子器件,医疗器械等领域。
Xie等采用冷压烧结法制备了PI共混、BN填充的PTFE复合材料,实验结果显示,10/10/80BN/PI/PTFE复合材料的磨损率和摩擦因数分别降至纯PTFE的1/300和80%。同时利用扫描电子显微镜(SEM)对磨损表面进行分析,对比纯PTFE和PTFE/BN/PI的磨损表面,发现其磨损机理由黏着磨损转为部分磨粒磨损。
由于PI促进了BN在PTFE中的分散和结合,使其具有更优越的性能和协同效应,从而提高了PTFE的硬度、热存储模量、热导率和拉伸性能,成功地制备了具有优异摩擦磨损性能的PTFE复合材料。