自润滑材料的演进
PTFE(聚四氟乙烯)凭借其极低的摩擦系数和耐磨性,数十年来一直是低摩擦材料的标杆。
然而,对氟和卤素衍生物日益严格的监管限制正推动行业向更可持续、更安全的无 PTFE 替代品转变。
传统的基于 PTFE 的自润滑复合材料虽然能确保出色的性能,但存在一些技术和环境限制:
- 注塑过程中形成模具沉积物;
- 由于 PTFE 热降解导致设备腐蚀;
- 产品报废时向环境中释放氟化物;
- 在新欧洲法规下(REACH、RoHS、PFAS)处置困难。
为解决这些问题,研究重点转向无 PTFE 自润滑解决方案,能够结合高摩擦学性能、环境兼容性和工业加工便利性。
LATILUB:新一代无 PTFE 自润滑复合材料
由LATI 热塑性工业开发的LATILUB产品线代表了这一需求的最先进技术响应。
其配方基于超高分子量聚乙烯(UHMWPE),这种聚烯烃以其卓越的耐磨性和低摩擦系数而闻名,可与 PTFE 相媲美。
LATILUB 复合材料的摩擦学特性
| 性能 | 数值/表现 | 技术优势 |
| 摩擦系数 | 与 PTFE 相当 | 平滑滑动和减少磨损 |
| 耐磨性 | 优异 | 部件寿命更长 |
| 蠕变和疲劳强度 | 高 | 动态负载下稳定性好 |
| 工作温度 | 最高 200°C | 适用于严苛热环境 |
| 密度低于 PTFE | 约 -20% | 减轻重量和降低成本 |
UHMWPE 分散在非晶或半结晶基体中,如PA、PBT 或 PPS,可实现低静态和动态摩擦系数的复合材料,包括玻璃纤维或碳纤维增强型。
无 PTFE 自润滑复合材料的优势
- 更好的工业加工性
无 PTFE 复合材料消除了热降解和模具腐蚀问题,简化注塑工艺并延长设备使用寿命。
- 环境和法规合规性
不含氟和氟化衍生物,符合REACH、RoHS和新的无 PFAS限制,促进产品全生命周期的可持续管理。
- 平衡的机械和摩擦学性能
尽管不含 PTFE,在机械强度、弹性和尺寸稳定性方面的性能仍与含氟材料相当,即使在以下苛刻应用中也是如此:
- 齿轮和轴承,
- 导轨和滑块,
- 阀门和活塞,
- 汽车或食品工业的运动部件。
应用实例:LATILUB 66-10e g/15
该系列中最具代表性的材料之一是LATILUB 66-10E G/15,这是一种以 PA66 为基体、玻璃纤维增强并填充 UHMWPE 的复合材料。
得益于其Gold Moldflow 特性表征,该材料使设计师能够:
- 高精度模拟注塑过程;
- 预测材料变形和流动;
- 优化自润滑部件设计,同时减少开发时间和成本。
自润滑解决方案对比
| 特性 | 传统 PTFE | UHMWPE (LATILUB) |
| 摩擦系数 | 很低 | 低(相似) |
| 耐磨性 | 优异 | 优异 |
| 热稳定性 | 最高 250°C | 最高 200°C |
| 环境安全性 | 有限(含氟) | 无 PTFE |
| 加工性 | 困难 | 优异 |
| 密度 | 高 | 较轻 |
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常见问题 – 无 PTFE 自润滑复合材料
- 无 PTFE 复合材料的平滑度是否与 PTFE 相同?
是的,得益于 UHMWPE,摩擦系数相当,可确保优异的摩擦学性能。 - 这些复合材料能承受高温吗?
是的,根据聚合物基体的不同,可持续工作温度最高达200°C。 - 无 PTFE 自润滑复合材料在哪些行业使用?
它们非常适用于汽车、机电、工业和食品设备,凡是需要低摩擦和长寿命的场合。
