聚四氟乙烯油封、聚四氟乙烯密封圈(PTFE oil seal)被广泛应用于汽车、飞机、轮船、动车、航空、军工、液压及气动系统、石油工业中的油管、往复和旋转轴油封中等领域,以及橡胶弹性体相结合制作组合油封(密封圈),它能够将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,保证不让润滑油渗漏出来,在等离子表面处理过程当中,能够提高它的工艺水平。

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PTFE聚四氟乙烯密封件材料表面具有突出的自润滑性,跟几乎所有的粘性物质都不容易粘附,因此在粘接前往往都要做表面改性处理。今天我们以PTFE聚四氟乙烯汽车唇片油封为例,试试等离子表面处理的效果如何。

PTFE聚四氟乙烯汽车唇片油封,也叫油封用PTFE密封唇片、粘接式四氟乙烯油封唇口片,主要材料成分包括:PTFE、玻璃纤维、碳纤维等,处理目的实际上是聚四氟乙烯涂胶前处理,用于粘接橡胶,保证粘接强度和可靠性。

国内做等离子清洗机或等离子表面处理设备的不少,有能力做PTFE聚四氟乙烯等离子改性的不多,掌握成熟的各种PTFE聚四氟乙烯材料等离子表面改性工艺的企业更为稀少。我们经过多次尝试,验证了常压大气等离子处理PTFE聚四氟乙烯汽车唇片油封的效果并不理想;而通过调整低压真空等离子表面处理设备的相关参数,例如工艺气体种类和比例、真空度、功率等,取得了一定的成果。

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在我们的实验中,等离子处理前的接触角为115.99°,呈现疏水性,而经等离子处理后的接触角为86°,亲水性提升。当等离子处理过涂胶水后按正常工艺进行时,有部分PTFE粉末粘结在橡胶上,撕扯强度还没法量化,需要专门的试片和工装做实验。油封成品撕扯强度已经达到不错的效果,需要用劲才能撕扯下来。

若是等离子处理过未涂专门胶水直接硫化,此时也能够粘住,但效果比涂胶水要差,撕扯所用的力道小点,没有粘结物。当使用钠萘溶液处理时,橡胶和PTFE完全粘合,撕扯时直接橡胶分层,无法剥离橡胶和PTFE。

由此可见等离子表面处理工艺应该还有进步空间,前期的摸索和开发都已经取得了有成效的进展。接下来需要进一步验证:试片处理,用于扭矩量化实验;在不同配方的实验下或许能够得到更强的黏结强度。