Tribological properties of PTFE compounds

The M.Sc. thesis is dedicated to the study of tribological properties of polytetrafluoroethylene (PTFE) compounds by using thrust washer wear test method, specially focusing on liquid crystalline polymers and polyimide as filler additives into the PTFE matrix. In order to explain the influence of filler amount, the samples was produced with different amount of filler contents. During the wear test, the samples of PTFE compound were worked against steel counterparts. Furthermore, the roughness effect was investigated with counterparts prepared with different techniques. The test results were compared with neat PTFE sample in order to compare their wear performance under the given test conditions. Before analyzing the test results, a general overview about PTFE structure and tribology phenomena is presented. Additionally, the proper test methodology is determined for PTFE compounds according to application fields of PTFE compounds that include liquid crystalline polymer and polyimide. Finally, SEM analysis was made on both samples and counterparts to investigate the wear mechanisms. Keywords: Polytetrafluoroethylene compounds, wear, liquid crystalline polymer, polyimide.

La tesi di Laurea Magistrale è dedicata allo studio delle proprietà tribologiche di compositi di politetrafluoroetilene (PTFE) tramite l’uso di un tribometro ad anello, principalmente focalizzandosi sui polimeri a cristalli liquidi e sulla polimmide come additivo riempitivo della matrice PTFE. Al fine di mostrare l’influenza della quantità di additivo, i campioni sono stati ottenuti con diverse quantità di contenuto carica. Durante le prove di usura i campioni di compositi di PTFE sono stati lavorati in opposizione a controparti in acciaio. Inoltre, l’effetto di rugosità è stato analizzato con controparti preparate utilizzando tecniche differenti. I risultati del test sono stati confrontati con campioni di PTFE tal quale al fine di verificare la loro resistenza ad usura nelle condizioni di prova. Prima di analizzare i risultati delle provè, è presentata una trattazione generale riguardo la struttura del PTFE e i fenomeno della tribologici. Inoltre, la corretta metodologia di test per i compositi di PTFE è stata determinata considerando i campi di applicazione dei composti di PTFE includendo polimeri a cristalli liquidi e polimmide. Infine, è stata eseguita una analisi SEM sia dei campioni che delle controparti, al fine di investigare i meccanismi di usura. Parole chiave: Compositi di politetrafluoroetilene, tribologia, polimeri liquidi, polimmide.