工程塑料模压工艺改性系列详细介绍

模压成型

热模压成型是一种通过将复合预混粉末或粒料压缩并加热至模具中来制造半成品的技术。模压成型所产生的应力通常比挤出成型小,是真正实现平整度和满足严格误差的理想技术。模压成型也是唯一能够加工我们的高性能耐热热塑性材料的生产技术。

 

除了标准模压成型,还可以将长纤维或纤维铺层浸渍到热塑性塑料中以浇铸定制零件,这种技术通常用于汽车应用,飞机部件应用等。

 

关键材料

 

普通塑料 (UHMW-PE 系列)

高级工程塑料 (PTFE系列)

特种塑料 (PI系列, PAI系列, PPS系列, PBI系列)


普通塑料 (UHMW-PE 系列)

 PE 500 [高分子量聚乙烯;自然(白色)、绿色、黑色、彩色 -可用作“食品级”

本等级具有良好的刚性、韧性、机械阻尼性能、耐磨性、耐磨擦性能等综合性能,并且焊接方便。在耐磨损磨擦性能要求不高的应用领域,PE 500 成为替代TIVAR®标准等级的低成本选择。

PE 500 是食品加工工业[肉类和鱼产品加工]的通用型聚乙烯级别,同时它还被广泛用于各种机械、化工和电气领域。

 工程塑料模压工艺改性系列详细介绍


高级工程塑料 (PTFE系列)

常用的无机填料有纳米粒子填料、金属及氧化物填料、晶须填料以及石墨、碳纤维( CF) 、玻璃纤维( GF) 等。

 

纳米粒子填料填充

 

纳米粒子具有尺寸小、比表面积大等特性,与聚合物间的界面面积及其相互作用大,因此两者复合可获得理想的界面粘合。此外,纳米粒子也可以消除两组分热膨胀系数不匹配难题且可束缚PTFE 大分子的链间运动,这些都利于改善聚合物的摩擦学性能和力学性能。目前用于填充PTFE 的纳米材料主要有纳米Al2O3、SiO2 和TiO2 等。

 

金属及氧化物填料填充

 

金属填料具有良好的导热导电性,以及耐磨损等许多优良性能。在PTFE 中加入金属填料,不仅能显著提高PTFE 的导热性能,还可大大改善它的耐磨性。例如:Cu颗粒、Al2O3 纤维等。

 

晶须填料填充

 

晶须是缺陷少的单晶体纤维,直径通常只有几微米。它的机械强度高,抗拉强度接近纯晶体的理论强度,可广泛用于增强复合材料的性能,是很有发展前途的新型材料。

 

晶须材料有四针状氧化锌晶须、硫酸钙晶须等。

 

其他填料填充

 

其他填料有石墨、CF、GF等。CF、GF 和石墨可单独填充、也可以协同填充改性PTFE复合材料,研究发现,协同增强PTFE复合材料拉伸时呈塑性断裂,是综合力学性能较好的高性能润滑密封材料。

 

聚合物共混改性

 

无机填充形成的PTFE 复合材料通常摩擦系数较大,对被磨件损伤大,制品力学性能不够高;而聚合物共混改性PTFE 明显改善了上述缺点。用于填充PTFE 的有机聚合物主要有聚苯硫醚( PPS) 、聚醚醚酮( PEEK) 、聚酰亚胺( PI) 和聚苯酯( POB) 等。

 

例如,采用热模压工艺制备PEEK/PTFE复合材料,并用作复合轴承材料。结果表明: 随着PTFE 含量的增加,复合材料摩擦系数显著降低,延长了轴承材料寿命。

 

有学者制备了PPS /PTFE、PI /PTFE、PEEK/PTFE、POB/PTFE、芳纶/PTFE 等5 种复合材料。研究发现,填充质量分数15%聚苯酯(POB)的PTFE 复合材料减摩效果最好,填充质量分数15%PI 的PTFE 复合材料的耐磨损性能最优。相比之下,填充质量分数15%芳纶的PTFE 复合材料摩擦磨损性能及力学性能最好,其耐磨损性能较纯PTFE 提高了近400 倍,而摩擦系数仅为纯PTFE 的84%。


以下列表为市场常用材料,承图塑料均备有库存,特殊改性接受订制,交期约为23周

工程塑料模压工艺改性系列详细介绍


特种塑料 (PI系列, PAI系列, PPS系列, PBI系列)

CTPI1000聚酰亚胺是纯料无填加, 具有优异的抗蠕变,高强度和抗冲击性,出色的尺寸稳定性,较低的热膨胀系数。可以在-260℃至+350℃范围内, 在未润滑的环境中,在高PV值下实现低磨损和低摩擦,从而可以连续可靠的工作。

CTPI1000聚酰亚胺 使零件重量更轻,而且在许多情况下优于通用金属、陶瓷和其他工程聚合物,例如 PEEK(聚醚醚酮)和 PAI(聚酰胺-酰亚胺)。

CTPI2000聚酰亚胺完全可以替代杜邦的Vespel,已成功应用于航空航天部件,半导体加工,汽车制造和能源生产等要求苛刻的领域,且相较于Vespel更加具有性价比。

牌号

描述

拉伸强度

23℃/260℃(MPa)

断裂伸长率

23℃/260℃(%)

抗压强度

10%应变,23℃(MPa)

洛氏硬度

应用

CTPI1000

纯料

 

86.2

41.4

7.5

6

133.1

E45-60

隔热,绝缘零件,阀座,止推轴承,分离爪

CTPI21

15%石墨

65.5

37.9

4.5

6

133.1

E25-45

止推垫圈,活塞环,密封圈,齿轮,各种轴承

CTPI22

40%石墨

51.7

23.4

3.0

2.0

112.4

E5-25

玻璃夹具,叶片

CTPI211

10%PTFE

15%石墨

44.8

24.1

3.5

3

102

E1-20

各种密封件

CTPI3

15%二硫化钼

56.5

4.0

127.5

E40-55

中高真空中的传动零件

                                                                                  

 


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