膨胀聚四氟乙烯密封效果研究

1969年Bob Gore发明了膨体聚四氟乙烯(Expanded PTFE)。它是将PTFE分散树脂的生料膜片经独特的拉伸工艺制造而成的一种含有大量微孔、高韧性的低密度材料，将其用在密封上获得了成功，取得了专利。膨胀聚四氟乙烯不仅保留了聚四氟乙烯独特的性能，即良好的耐化学性，磨擦系数低等，而且还扩大了应用温度范围，抗拉强度增加了2.5倍，密度变为原来的1/10。由于它的特殊加工工艺，EPTFE呈多孔网状，具有一定的孔隙率。此材料薄膜每平方厘米由14亿个小孔组成，这些小孔比水分子小20 000倍，比蒸汽分子大700倍，同时呈不规则排列，该材料由无数均质细密柔软强韧的多方向纤维组成，具独有的高密封纤维组织，受压后纤维会相互缠结，组织变得更紧密均匀，在苛刻的腐蚀环境以及高温下也能保持极佳的密封状态。
       膨胀聚四氟乙烯(EPTFE)是当前一种独特的新型密封材料，是聚四氟乙烯的进一步科技延伸，由于它是由纯PTFE经过特殊加工而形成的一种密封材料，如图3所示。因此继承了PTFE的优异特性，同时赋予了聚四氟乙烯如棉似锦般的柔韧性、高度可压缩性、耐蠕变性、自润滑性、低摩擦系数和很高的抗张强度。它改变了普通聚四氟乙烯密封材料存在的过硬、恢复性差、热膨胀系数大、蠕变后易失效等缺点。因而很好地解决了传统动态密封解决不了的问题。近年，随着国外新技术在国内的转化，膨胀聚四氟乙烯材料作为一种新型密封材料，已经积极地活跃在世界的舞台，在化工、石化、石油、生物化工、航天、制药、机械、餐饮等行业大显身手，开创了现代密封的新天地。

膨胀聚四氟乙烯之所以有弹性的原因在于形成的空间多孔结构，类似于弹性体共混所形成的海岛结构，所不同的是它的内部被气体所填充。因此具有良好的形变和透气性，受到外力负荷能够像皮肤那样具有弹性。但是EPTFE表面同样像PTFE那样具有惰性、突出的不沾性、憎水性等，限制了其在医学密封上的应用。通过表面改性EPTFE可以满足不同的需要。
       同样采用EPTFE薄膜包覆丁腈橡胶的方法也可以有效地提高材料的弹性，能更有效地达到密封效果。