辐照处理法是指利用带电粒子辐照如γ射线,质子束,电子束等对PTFE进行表面改性,是一种简单,便利,高效的方法。PTFE对辐照极为敏感,哪怕是对其他聚合物没有影响的低剂量辐照也会引起其性质的变化。
以往的研究发现,辐照会引起PTFE分子结构交联和断链,从而提高了许多力学性能,如耐磨性、抗蠕变性、黏接强度等,并对材料的耐辐射性、可加工性、改性可能性产生积极影响,并能够控制所获得材料的性能,从而受到研究者们的广泛关注。
Yao等采用1mev质子束对PTFE表面进行了高温改性。结果表明,质子辐照使得PTFE产生新的化学结构,有效诱导PTFE交联,使PTFE的耐磨性比原始样品高4倍到7倍,硬度比原始样品高2倍,显著提高PTFE的耐磨性和力学性能。
Barylski等研究了10MeV电子束辐照对含15%和20%石墨添加剂的PTFE的影响。
天津津腾实验测试表明,电子束辐照下石墨含量较高(20%)的PTFE,其所有性能的改善都有显著差异。该聚合物具有更高的硬度和弹性模量,降低了对永久变形的敏感性,具有更高的弹性和抗压强度,并且与添加15%石墨的PTFE相比,磨损率减少了近30%。
Smolyanskii等研究了在173kGyγ辐射和高温(327~350℃)共同作用下PTFE摩擦性能,微观结构和晶相结构的变化。结果表明,通过X射线计算机显微断层扫描(XCMT)发现未辐照PTFE存在发达的孔隙结构,平均孔径为3.5µm,而热辐射改性PTFE(TRM⁃PTFE)的多孔结构消失,形成了几个尺寸在30~50µm之间的大孔。X射线衍射(XRD)分析表明,与初始聚合物相比,TRM⁃PTFE的面间距、结晶度和晶胞体积增加,晶体尺寸减小。