使用四氟微粉(PTFE)对PA6或PA66进行耐磨改性是一种非常成熟、高效的技术路线。其核心在于选择合适粒径和经过表面处理的PTFE微粉,并通过双螺杆挤出共混确保其均匀分散。
典型应用领域包括:无油润滑齿轮、轴承、滑块、凸轮、导轨、汽车门窗升降器、连接器等对耐磨和低摩擦有苛刻要求的部件。
一、四氟微粉在PA6/PA66中的作用机理
四氟微粉(PTFEMicropowder)在尼龙中主要发挥“内润滑剂”的作用,其原理可以概括为:
极低的摩擦系数:PTFE是已知的摩擦系数最低的固体材料之一。当它均匀分散在尼龙基体中后,会在尼龙与对磨件之间形成一层极滑的润滑膜,将尼龙之间的干摩擦转变为PTFE之间的低摩擦,从而显著降低摩擦系数和磨损量。
成膜效应:在摩擦过程中,PTFE微粒会从尼龙基体中被拖拽出来,并在摩擦表面铺展成一层连续、致密的润滑薄膜。这层膜有效地隔离了尼龙基体与对磨件的直接接触。
对磨面的修饰:这层PTFE膜也会附着在对磨件表面,使其变得更光滑,进一步降低摩擦阻力。
二、四氟微粉的关键选择要点
选择合适的PTFE微粉至关重要,主要看以下几个指标:
粒径和粒径分布:
粒径:通常选择平均粒径在3-10微米的微粉。粒径太小容易团聚,分散困难;粒径太大则会影响尼龙的力学性能(尤其是冲击强度)和制品表面光洁度。
分布:粒径分布越窄,分散性和稳定性越好,性能越均一。
分子量:用于耐磨改性的通常是低分子量PTFE。其分子链较短,更容易在摩擦过程中被拉出并成膜,润滑效率更高。
形态:最好是自由流动的白色粉末,便于与尼龙颗粒混合。
表面处理:为了改善PTFE(本身极性很弱)与极性尼龙(PA6/PA66)的相容性和分散性,可以选择经过表面改性(如接枝处理)的PTFE微粉。这能有效防止PTFE在加工过程中团聚,确保其在基体中均匀分布,从而获得更稳定、更优异的耐磨效果。