本發(fā)明涉及納米TiO2改性聚三氟乙烯及其制備方法，屬于復(fù)合材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚三氟乙烯是結(jié)晶性的高分子，熔點為425F，密度為2.13g/cc(克/立方厘米)。在室溫下對大多數(shù)活潑的化學(xué)品呈惰性，而在212T以上可被少數(shù)幾種溶劑溶解，具有耐高溫、耐低溫的特點，不易燃、韌性好，被廣泛的用于密封材料和填充材料。但與其他熱塑性材料相比，具有機(jī)械性能較差，線脹系數(shù)較大，成型收縮率大，耐磨損性差等缺點，在一定程度上限制了其應(yīng)用。TiO2和聚三氟乙烯各具優(yōu)點，但是將這兩者結(jié)合起來，而兼具兩者優(yōu)點的材料目前尚未發(fā)現(xiàn)。納米二氧化鈦，是一種新型的無機(jī)功能材料，由于其粒徑在1到100nm之間，具有粒徑小、比表面積大、表面活性高、分散性好等特點，表現(xiàn)出獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，使其在環(huán)境、材料、能源、醫(yī)療和衛(wèi)生領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。用納米TiO2改性聚三氟乙烯，來降低樹脂表面的摩擦系數(shù)，提高樹脂的耐磨性，納米TiO2還能增強(qiáng)聚三氟乙烯的機(jī)械強(qiáng)度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種納米TiO2改性聚三氟乙烯，具有很好的彈性、不易斷裂、耐拉伸和彎曲，強(qiáng)度高，降低樹脂表面的摩擦系數(shù)，提高樹脂的耐磨性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種納米TiO2改性聚三氟乙烯，由納米TiO2與聚三氟乙烯二元復(fù)合構(gòu)成，所述納米TiO2與聚三氟乙烯質(zhì)量百分比為：1％-10％。
進(jìn)一步的，所述納米TiO2與聚三氟乙烯質(zhì)量百分比為：5％。
本發(fā)明還提供了上述的納米TiO2改性聚三氟乙烯的制備方法，其步驟包括：
A、一次真空干燥：采用真空干燥箱對聚三氟乙烯粉末進(jìn)行真空干燥；
B、高速混合：采用高速混合機(jī)對聚三氟乙烯粉末與TiO2粉末進(jìn)行混料，以使聚三氟乙烯粉末與TiO2粉末均勻共混，加入的納米TiO2與聚三氟乙烯質(zhì)量百分比為：1％-10％。；
C、擠出造粒：使用雙螺桿配混擠出機(jī)對經(jīng)過高速混合步驟處理后的聚三氟乙烯粉末與TiO2粉末的混合物料進(jìn)行擠出造粒，形成擠出配料，再將擠出配料放在常溫水中冷卻至常溫，然后將冷卻后的擠出配料切粒；
D、二次真空干燥：使用真空干燥箱對顆粒物料進(jìn)行真空干燥處理；
E、注塑成型：采用常規(guī)注塑方法，將經(jīng)過二次真空干燥處理后的顆粒物料制成符合要求的形狀。
進(jìn)一步的，所述步驟A中真空干燥溫度為120℃，時間為2h。
進(jìn)一步的，所述步驟B中混料時選擇轉(zhuǎn)速1450r/min，混合到均勻。
進(jìn)一步的，所述步驟D中二次真空干燥溫度為100℃，時間為24h。
進(jìn)一步的，所述步驟E中注塑成型的射膠壓力為105kg，射膠保壓時間為50秒，儲料壓力為105kg，儲料速度為60cm3/s，烘料溫度為160℃，模溫為180℃，射嘴溫度為325℃，加熱時一段溫度為270℃，二段溫度為290℃，三段溫度為320℃，四段溫度為320℃；保壓壓力為105kg；冷卻時間為60秒。
本發(fā)明采用納米TiO2作為聚三氟乙烯的改性填料，在不改變原有工藝的前提下，制得的納米TiO2改性聚三氟乙烯具有很好的彈性、不易斷裂、耐拉伸和彎曲，強(qiáng)度更高，降低樹脂表面的摩擦系數(shù)、提高其耐磨性。
具體實施方式
實施例1
本納米TiO2改性聚三氟乙烯的制備方法，其步驟包括：
A、一次真空干燥：采用真空干燥箱對聚三氟乙烯粉末進(jìn)行真空干燥，真空干燥溫度為120℃，時間為2h；
B、高速混合：采用高速混合機(jī)對聚三氟乙烯粉末與TiO2粉末進(jìn)行混料，以使聚三氟乙烯粉末與TiO2粉末均勻共混，混料時選擇轉(zhuǎn)速1450r/min，混合到均勻，加入的納米TiO2與聚三氟乙烯質(zhì)量百分比為：2％；
C、擠出造粒：使用雙螺桿配混擠出機(jī)對經(jīng)過高速混合步驟處理后的聚三氟乙烯粉末與TiO2粉末的混合物料進(jìn)行擠出造粒，形成擠出配料，再將擠出配料放在常溫水中冷卻至常溫，然后將冷卻后的擠出配料切粒；
D、二次真空干燥：使用真空干燥箱對顆粒物料進(jìn)行真空干燥處理，真空干燥溫度為100℃，時間為24h；
E、注塑成型：采用常規(guī)注塑方法，將經(jīng)過二次真空干燥處理后的顆粒物料制成符合要求的形狀，注塑成型的射膠壓力為105kg，射膠保壓時間為50秒，儲料壓力為105kg，儲料速度為60cm3/s，烘料溫度為160℃，模溫為180℃，射嘴溫度為325℃，加熱時一段溫度為270℃，二段溫度為290℃，三段溫度為320℃，四段溫度為320℃；保壓壓力為105kg；冷卻時間為60秒。
實施例2
本納米TiO2改性聚三氟乙烯的制備方法，其步驟與實施例1基本一致，區(qū)別在于步驟B中加入的納米TiO2與聚三氟乙烯質(zhì)量百分比為6％。制得的納米TiO2改性聚三氟乙烯測試結(jié)果見表1。
實施例3
本納米TiO2改性聚三氟乙烯的制備方法，其步驟與實施例1基本一致，區(qū)別在于步驟B中加入的納米TiO2與聚三氟乙烯質(zhì)量百分比為10％。制得的納米TiO2改性聚三氟乙烯測試結(jié)果見表1。
對比例1
本納米TiO2改性聚三氟乙烯的制備方法與實施例一致，各組分的加入量為：聚三氟乙烯95份、納米TiO25份。對制得的納米TiO2改性聚三氟乙烯樹脂進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1。
備注：摩擦磨損試驗條件：初始負(fù)荷196N，轉(zhuǎn)速200r/min，干摩擦2h。對磨輪：45鋼，42-45HRC。