填充改性是通过在PTFE树脂中添加无机类、金属类及高聚物类等填料,从而改善和克服纯PTFE的缺陷,在保持其原有优点的基础上,利用复合效应,改善PTFE的耐压性、耐磨性和冷却性。填料的加入方法主要有三种:一是先将填料加入润滑剂中,形成填料的润滑剂悬浮液,再将该悬浮液加入分散树脂中混匀;二是将填料和树脂同时分散在水或其他溶剂中,充分混合后,凝聚干燥;三是将填料加入分散聚合PTFE的乳液中,充分混合后,使树脂和填料共凝聚。
填充后的制品与纯PTFE相比,耐压性提高5~10倍,耐磨性提高1000倍,线膨胀系数降低80%,导热性提高5倍;且体积电阻与表面电阻降低;主要应用于机械工业中作无油润滑轴承、轴承垫衬、活塞环、机床导轨等。近年来,国外在化工防腐方面,以填充PTFE作为管道、阀门、泵等的衬里的应用发展迅速,这是填充PTFE新的应用领域。
改性后PTFE的性能与填充剂的性能、含量及工艺有密切关系,一般选择填充剂的基本原则为:1、能经受PTFE的烧结温度,在380~400℃烧结条件下稳定;2、能改善PTFE的耐磨性、机械强度或提高导热性、降低线膨胀系数等;3、在使用时不会与PTFE或其他接触的金属或流体发生作用;4、填料粒度小于150μm;5、填料不会吸潮;6、在烧结条件下,填料自身不会簇集。目前常用的填充剂可分为以下几大类:金属及金属氧化物填充材料、无机材料、有机材料和纳米材料。填充PTFE制品的组分根据填充制品的应用环境来决定,有单一填料填充,也有几种填料复合填充。
郭玉海等将亲水性聚合物接枝物与金属化合物通过偶联剂KH550形成亲水性材料,然后用这种亲水性材料填充PTFE树脂,成功制得亲水性PTFE拉伸微孔膜。