【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚四氟乙烯，具体而言，涉及一种粒子填充聚四氟乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，ptfe）是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物，化学式为(c2f4)n，因其独特的化学结构，使其具有优良的耐高低温性、耐腐蚀性、低摩擦性、低介电常数、低介电损耗等性能，广泛应用于化工、电子、医疗、食品加工、航空航天等领域中，用于制造密封件、轴承、阀门、印制线路板、通讯电缆等产品。
2、然而，以聚四氟乙烯为单一成分的树脂材料存在耐磨性差、抗蠕变性差、力学强度低等缺陷，限制了聚四氟乙烯树脂的应用。目前，针对上述问题，已提出向聚四氟乙烯中填充粒子填料，以限制聚四氟乙烯分子链运动，从而实现性能优化。如公开号为cn110655741a的专利，就提供了一种多元无机材料填充改性的ptfe复合材料及其制备方法，采用硅烷偶联剂改性无机填料，再将改性后的无机填料与聚四氟乙烯采用高速混料机混合压制成型，通过与多种无机材料复配，在一定程度上提升聚四氟乙烯材料的综合性能。又如公开号为cn108943779a的专利，提供了一种高填料填充量聚四氟乙烯复合膜材料的制备方法，在复合过程中，通过逐级加压、缓慢卸压的方式，可制备出高致密度、具有较高填充量的聚四氟乙烯材料。
3、现有的聚四氟乙烯与其他材料复合的技术主要从填料复配、粒子表面改性或复合体系压制工艺等方面进行突破，上述现有技术均存在如下缺陷：难以同时兼顾填料粒子等材料在聚四氟乙烯聚合物基体中的分散、及其与聚合物之间的
4、基于上述情况，现亟需一种能够提升填料粒子在ptfe中的分散性以及二者之间界面作用的ptfe与填料粒子的复合方法，对ptfe复合材料在结构密封、高频通讯、机械润滑、生物医用等高端应用领域具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题：
2、现有的聚四氟乙烯与填料粒子复合的技术中，难以同时兼顾填料粒子等材料在聚四氟乙烯聚合物基体中的分散、及其与聚合物之间的界面作用的问题。由于聚四氟乙烯分子间作用力及表面能极低，填料粒子难以在聚四氟乙烯基体中分散均匀，因而填料的填充量通常不超过30wt%，否则会出现填料粒子与基体界面作用不足或粒子分散不均匀等问题，从而易导致产品材料中填料粒子脱落或团聚等问题，而较低添加量的填料粒子，对聚四氟乙烯材料体系的性能提升效果十分有限。
3、本专利技术采用的技术方案：
4、本专利技术提供了一种粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
5、s1 混料：
6、将填料粒子、聚四氟乙烯加入空化溶剂中，进行超声处理，混匀，得到混合液；
7、s2 分离干燥：
8、将混合液分离，干燥，得到混合料；
9、s3 预制坯件：
10、将混合料置于模具中，压制，得到预制坯件；
11、s4 烧结成型。
12、优选地，步骤s1中，超声处理温度为20-60℃。
13、优选地，步骤s2中，干燥至保留5-30wt%空化溶剂，即得到混合料。
14、优选地，步骤s3中，压制温度为空化溶剂馏程以下10-20℃。
15、优选地，压制压力为10-25mpa，压制时间为30-60min。
16、优选地，步骤s4中，烧结温度为360-420℃。
17、优选地，步骤s1中，填料粒子的制备方法包括如下步骤：按质量份数计，将20-80份无机粒子与0.5-5份氟碳表面活性剂加入至100-200份改性溶剂中，搅拌，过滤、干燥，得到所述填料粒子。
18、优选地，所述无机粒子可选自纳米碳、金属氧化物、玻璃材料、陶瓷材料、硫化物、氮化物、金属中的一种或多种。
19、优选地，按质量计，所述聚四氟乙烯树脂与所述填料粒子的用量比为1-4:1-4.25，空化溶剂的质量为填料粒子与聚四氟乙烯树脂的总质量的5-50倍。
20、优选地，采用上述制备方法制备得到的粒子填充聚四氟乙烯复合材料可以是膜状、环状、棒状、管状或异形状等任意形状。
21、本专利技术的有益效果表现在：
22、本专利技术中，将填料粒子与聚四氟乙烯置于特定温度下进行超声处理，在超声作用下，填料粒子在聚四氟乙烯中分散均匀；且由于聚四氟乙烯特殊的分子链结构、分子间作用力弱，在特定的温度下，可在超声振动产生的剪切作用下原纤化，即超声波产生的剧烈剪切应力场使聚四氟乙烯树脂之间、以及树脂与填料粒子之间相互碰撞摩擦而产生大量原纤维，大量原纤维可将填料粒子紧密缠绕包裹其中，使得复合体系中的填料粒子与聚四氟乙烯聚合物具体具有更强的界面作用，从而提升聚四氟乙烯复合材料的结构均匀性、力学强度、耐蠕变性以及尺寸稳定性等，可应用于结构密封、高频通讯、机械润滑、生物医用等诸多领域，且该制备方法简单高效，可广泛适用于不同形状的填料粒子或不同类型的聚四氟乙烯树脂使用。
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1.一种粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，压制温度为空化溶剂馏程以下10-20℃。
3.根据权利要求2所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，压制压力为10-25MPa，压制时间为30-60min。
4.根据权利要求1所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，烧结温度为360-420℃。
5.根据权利要求1所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述无机粒子选自纳米碳、金属氧化物、玻璃材料、陶瓷材料、硫化物、氮化物、金属中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，空化溶剂的质量为填料粒子与聚四氟乙烯树脂的总质量的5-50倍。
7.采用权利要求1至6中任意一项所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法制备得到的粒子填充聚四氟乙烯复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，压制温度为空化溶剂馏程以下10-20℃。
3.根据权利要求2所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，压制压力为10-25mpa，压制时间为30-60min。
4.根据权利要求1所述的粒子填充聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s4中，烧结温度为36...
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