膨脹聚四氟乙烯密封效果研究

1969年Bob Gore發明了膨體聚四氟乙烯(Expanded PTFE)。它是將PTFE分散樹脂的生料膜片經獨特的拉伸工藝制造而成的一種含有大量微孔、高韌性的低密度材料，將其用在密封上獲得了成功，取得了專利。膨脹聚四氟乙烯不僅保留了聚四氟乙烯獨特的性能，即良好的耐化學性，磨擦系數低等，而且還擴大了應用溫度范圍，抗拉強度增加了2.5倍，密度變為原來的1/10。由于它的特殊加工工藝，EPTFE呈多孔網狀，具有一定的孔隙率。此材料薄膜每平方厘米由14億個小孔組成，這些小孔比水分子小20 000倍，比蒸汽分子大700倍，同時呈不規則排列，該材料由無數均質細密柔軟強韌的多方向纖維組成，具獨有的高密封纖維組織，受壓后纖維會相互纏結，組織變得更緊密均勻，在苛刻的腐蝕環境以及高溫下也能保持極佳的密封狀態。
       膨脹聚四氟乙烯(EPTFE)是當前一種獨特的新型密封材料，是聚四氟乙烯的進一步科技延伸，由于它是由純PTFE經過特殊加工而形成的一種密封材料，如圖3所示。因此繼承了PTFE的優異特性，同時賦予了聚四氟乙烯如棉似錦般的柔韌性、高度可壓縮性、耐蠕變性、自潤滑性、低摩擦系數和很高的抗張強度。它改變了普通聚四氟乙烯密封材料存在的過硬、恢復性差、熱膨脹系數大、蠕變后易失效等缺點。因而很好地解決了傳統動態密封解決不了的問題。近年，隨著國外新技術在國內的轉化，膨脹聚四氟乙烯材料作為一種新型密封材料，已經積極地活躍在世界的舞臺，在化工、石化、石油、生物化工、航天、制藥、機械、餐飲等行業大顯身手，開創了現代密封的新天地。

膨脹聚四氟乙烯之所以有彈性的原因在于形成的空間多孔結構，類似于彈性體共混所形成的海島結構，所不同的是它的內部被氣體所填充。因此具有良好的形變和透氣性，受到外力負荷能夠像皮膚那樣具有彈性。但是EPTFE表面同樣像PTFE那樣具有惰性、突出的不沾性、憎水性等，限制了其在醫學密封上的應用。通過表面改性EPTFE可以滿足不同的需要。
       同樣采用EPTFE薄膜包覆丁腈橡膠的方法也可以有效地提高材料的彈性，能更有效地達到密封效果。