PTFE微粉对改性ABS耐磨性能的影响

PTFE微粉对改性ABS耐磨性能的影响

丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物(ABS)是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料，被广泛运用于商业和办公用品。因其较佳的耐磨性能，也常用作中等载荷和转速的轴承。但由于ABS 在剧烈摩擦时发热而易软化，导致耐磨性能急剧下降，其无法满足在某些特定领域内的耐磨性能要求，而通常是在ABS 树脂中添加耐磨剂对其进行改性。聚四氟乙烯( PTFE)作为一种自润滑材料，耐温性能较好。通过PTFE 改性的ABS，可以有效地解决高温下ABS 耐磨性能不佳的缺陷。PTFE在摩擦磨损时易形成转移膜，可提升耐磨性能。

1.PTFE 微粉添加量对摩擦性能的影响.

图1 是PTFE 添加量与摩擦性能的关系。实验中所用的PTFE 牌号A07（5.5微米左右）和A02（3微米左右）。由图1可见，随着PTFE 的添加量增加，ABS 复合材料的摩擦系数单调递减，当添加量到达15% 时，材料的摩擦系数非常接近0. 1，PTFE 材料本身的摩擦系数在0. 1 左右，这说明摩擦过程中有大量的PTFE 在摩擦界面形成转移膜，大大降低了摩擦系数。

图2 是磨耗与PTFE 添加量的关系图。磨耗随着PTFE 的添加量增加先减小后增大，添加量为5%时磨耗最低。在添加量少于5%时A07 比 A02 的磨耗要低，当添加量超过5% 时，添加量A07和A02的磨耗都出现上升。这两款PTFE微粉的区别在于，A02粒径更小，这说明小粒径的PTFE 微粉形成转移膜的能力相对要差一些，但当添加量到10%的时候，大粒径的PTFE析出形成转移膜过多，反而导致磨耗比5%添加量更大。

2.不同规格PTFE 微粉对耐磨性能的影响

图3 是不同规格PTFE 微粉对于ABS 耐磨性能的影响，空白组中未添加耐磨剂。由图可见，PTFE 的加入使ABS 摩擦磨损性能提升( 摩擦系数、磨耗降低)。改性ABS 耐磨性能提升效果的顺序为: 2. 5%A07表面烧结 /2. 5% B01表面烧结＞5% A07表面烧结＞5%A02表面烧结＞ 5%A07未表面烧结。

3.结语

(1) PTFE 微粉添加量在5% 时ABS 的耐磨性最佳，过高的添加量虽然使摩擦系数更低，但摩擦过程中可能造成PTFE 析出过多，导致磨耗

上升(特殊情况除外）。

(2) 粒径较大的PTFE 微粉更有利于形成转移层，摩擦系数更低。添加量大时也容易造成磨耗上升。

(3) 表面烧结过的PTFE 微粉结晶性更好、结构更致密，有利于提升ABS 的耐磨性。