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    膨脹聚四氟乙烯密封效果研究

    1969年Bob Gore發(fā)明了膨體聚四氟乙烯(Expanded PTFE)。它是將PTFE分散樹(shù)脂的生料膜片經(jīng)獨特的拉伸工藝制造而成的一種含有大量微孔、高韌性的低密度材料,將其用在密封上獲得了成功,取得了專(zhuān)利。膨脹聚四氟乙烯不僅保留了聚四氟乙烯獨特的性能,即良好的耐化學(xué)性,磨擦系數低等,而且還擴大了應用溫度范圍,抗拉強度增加了2.5倍,密度變?yōu)樵瓉?lái)的1/10。由于它的特殊加工工藝,EPTFE呈多孔網(wǎng)狀,具有一定的孔隙率。此材料薄膜每平方厘米由14億個(gè)小孔組成,這些小孔比水分子小20 000倍,比蒸汽分子大700倍,同時(shí)呈不規則排列,該材料由無(wú)數均質(zhì)細密柔軟強韌的多方向纖維組成,具獨有的高密封纖維組織,受壓后纖維會(huì )相互纏結,組織變得更緊密均勻,在苛刻的腐蝕環(huán)境以及高溫下也能保持極佳的密封狀態(tài)。
           膨脹聚四氟乙烯(EPTFE)是當前一種獨特的新型密封材料,是聚四氟乙烯的進(jìn)一步科技延伸,由于它是由純PTFE經(jīng)過(guò)特殊加工而形成的一種密封材料,如圖3所示。因此繼承了PTFE的優(yōu)異特性,同時(shí)賦予了聚四氟乙烯如棉似錦般的柔韌性、高度可壓縮性、耐蠕變性、自潤滑性、低摩擦系數和很高的抗張強度。它改變了普通聚四氟乙烯密封材料存在的過(guò)硬、恢復性差、熱膨脹系數大、蠕變后易失效等缺點(diǎn)。因而很好地解決了傳統動(dòng)態(tài)密封解決不了的問(wèn)題。近年,隨著(zhù)國外新技術(shù)在國內的轉化,膨脹聚四氟乙烯材料作為一種新型密封材料,已經(jīng)積極地活躍在世界的舞臺,在化工、石化、石油、生物化工、航天、制藥、機械、餐飲等行業(yè)大顯身手,開(kāi)創(chuàng )了現代密封的新天地。

    膨脹聚四氟乙烯之所以有彈性的原因在于形成的空間多孔結構,類(lèi)似于彈性體共混所形成的海島結構,所不同的是它的內部被氣體所填充。因此具有良好的形變和透氣性,受到外力負荷能夠像皮膚那樣具有彈性。但是EPTFE表面同樣像PTFE那樣具有惰性、突出的不沾性、憎水性等,限制了其在醫學(xué)密封上的應用。通過(guò)表面改性EPTFE可以滿(mǎn)足不同的需要。
           同樣采用EPTFE薄膜包覆丁腈橡膠的方法也可以有效地提高材料的彈性,能更有效地達到密封效果。
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