碳纳米管填充PTFE复合材料蠕变性能

作者：李朋辉; 侯根良; 毕松; 李浩; 林阳阳; 应成展

来源：塑料工业, 2018, 46(06): 73-76.

• 聚四氟乙烯
• 碳纳米管
• 复合材料
• 蠕变
• 普弹形变

模压成型烧结制备碳纳米管(CNTs)/聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,采用长期压缩蠕变测试方法对复合材料的蠕变性能进行研究,绘制压缩应力应变和应变-时间曲线分析材料蠕变行为。结果表明,该试验条件下观察到蠕变的第一个阶段为普弹形变。试验初期应变随时间的变化与是否填充CNTs无直接关系,应变量的增加是PTFE分子链上各键键角在载荷的作用下平衡位置振动的结果。对于玻璃态的PTFE,载荷大于试样屈服应力时会强迫链段甚至整链发生运动,使试样宏观表现出强迫流动(屈服),CNTs在试样发生强迫流动(屈服)阶段削弱了链段运动。CNTs的填充可提高PTFE的抗蠕变性能,这是通过对PTFE分子链链段运动的约束作用实现的。CNTs填充质量分数的合适值为5%左右,较大的CNTs填充量会因CNTs自身的团聚弱化对链段运动的约束,抗蠕变性能有所降低。