Широк температурен диапазон PTFE лентата трябва да залепва надеждно при -70°C (или по-ниска) и да издържа на непрекъснато излагане на 200-260°C – диапазон от над 300°C. Това изисква адхезивна система, която остава гъвкава без кохезивна повреда или разделяне на междуфазовото свързване в двете крайности.
Адхезивният слой обикновено е специално силиконово чувствително на натиск лепило (PSA), покрито върху повърхностно модифицирани PTFE филми или импрегнирана с PTFE тъкан от фибростъкло. Ключът към стабилната производителност в такъв широк температурен прозорец се крие в изграждането на адаптивна мрежа – дизайн, който балансира нискотемпературно намокряне, устойчивост на пълзене при висока температура и устойчивост на термичен шок.
Aokai PTFE разработи широкотемпературни PTFE ленти, използвайки принципите, описани по-долу. Тази статия обяснява четири основни елемента на дизайна: структура на преходен слой, бифазна микроструктура на морския остров, градиентно омрежване и термостабилизирани композитни пълнители.
Структура на преходния слой между субстрата и адхезивния слой
PTFE се характеризира с изключително ниска повърхностна енергия (18-20 dynes/cm). Директното покритие на лепилото има тенденция да се отлепи по време на термични цикли поради несъответстващи коефициенти на топлинно разширение – PTFE се разширява 30-40 пъти повече от фибростъклото.
2. Повърхностно активиране и грундиране
За да се реши това, повърхността на PTFE се подлага на химическо ецване с натриево-нафталенови комплекси или плазмена обработка за въвеждане на C=C двойни връзки и кислородсъдържащи полярни групи. След това се прилага ултратънък специален силиконов грунд (напр. винил-съдържащ силанов свързващ агент) за образуване на 'молекулен мост' на интерфейса чрез химическо свързване.
3. Междинен слой, буфериращ напрежението
В някои състави между активирания слой и основния адхезивен слой се вмъква нискомодулен еластичен междинен слой с висока пластичност (гелообразен силикон с гъвкави сегменти). Това абсорбира междинното напрежение, предизвикано от резките температурни колебания, и предотвратява повдигането на ръба на лепилото.
Sea-Island двуфазна микроструктурна регулация
Основната адхезивна матрица е класическа PSA система, състояща се от MQ силиконова смола (дисперсна островна фаза) и полисилоксан с високо молекулно тегло (непрекъсната морска фаза).
1. MQ силиконова смола – твърда островна фаза
Осигурява кохезия, сила на задържане и устойчивост на пълзене при висока температура. Прецизният контрол на неговото моларно съотношение M/Q (обикновено 0,6-0,9) и дисперсията на размера на частиците осигурява равномерно вграждане в рамките на непрекъснатата фаза за образуване на места за физическо омрежване.
2. Полисилоксанова непрекъсната фаза – мека морска фаза
Осигурява бързо залепване, омокряемост при ниска температура и гъвкавост. Обикновено се избира метил винил силиконова гума с високо молекулно тегло или метил фенил винил силиконова гума.
3. Специална оптимизация за широк температурен диапазон
малко количество силоксанови сегменти с високо съдържание на фенил . Включено е Фенилните групи потискат нискотемпературната кристализация на полидиметилсилоксан, понижавайки температурата на крехкост на лепилото под -100°C. Междувременно фениловите групи повишават устойчивостта на термично-окислително разграждане при високи температури, което позволява на непрекъснатата морска фаза да запази висока еластичност в широк температурен прозорец.
Многослоен или градиентно омрежващ дизайн за устойчивост на термичен удар
Приет е процес на нанасяне на двуслойно покритие, за да се балансира устойчивостта на пълзене при висока температура и лепкавостта при ниска температура:
1. Вътрешен слой (страната на субстрата)
Относително висока плътност на омрежване , осигуряваща здрава сила на задържане при висока температура и кохезивна якост като устойчива на срязване рамка.
2. Външен слой (свързваща повърхност)
Изключително ниска плътност на омрежване с високо подвижни молекулярни вериги, осигуряващи бързо намокряне на прилепналите елементи при ниски температури и достатъчна първоначална лепливост.
Алтернативно, непрекъснат градиент на плътността на омрежване от вътрешната към външната страна се формира в рамките на един слой чрез процеси на втвърдяване, безпроблемно интегриращи твърди и гъвкави функционални зони.
Aokai PTFE използва градиентна омрежваща технология, за да гарантира, че лентата остава гъвкава при -70°C (позволяваща първоначално залепване и съответствие), като същевременно поддържа кохезионна сила при 260°C (предотвратява пълзене и прехвърляне на лепило).
Термостабилизирани композитни пълнители
Наномащабният пирогенен силициев диоксид е фино диспергиран в адхезивната матрица за подсилване, комбиниран с две категории функционални пълнители:
1. Топлоустойчиви добавки
Цериевият оксид, железният оксид и други уловители на радикали инхибират окислителното втвърдяване на страничните вериги на силоксан и разграждането на гръбнака при висока температура. Тези антиоксиданти удължават експлоатационния живот при 260°C.
2. Топлопроводими пълнители
с микронни размери , алуминиевият оксид Алуминиевият нитрид и др. бързо разсейват топлината, за да намалят вътрешното натрупване на топлина и да забавят стареенето. Това е особено важно за приложения, при които лентата се използва като термичен интерфейс или където натрупването на топлина от субстрата може да ускори разграждането на лепилото.
Всички пълнители изискват повърхностна пасивация или третиране със силан, за да се избегне прекомерното покачване на модула и втвърдяването на лепилото при ниски температури.
Резюме – Адаптивна мрежа за екстремни условия
Адхезивният слой от PTFE ленти с широк температурен диапазон е по същество платиново катализирана омрежваща микрофазово разделена мрежа, вградена с химически места за закрепване на смола MQ и хибридни фенилови силоксани с дълга верига. Чрез технологиите за градиентно омрежване и съвместно омрежване, той идеално обединява:
Бързо намокряне и висока гъвкавост при ниски температури
Силна кохезия и антиокислителни характеристики при високи температури
…в рамките на един еластичен адхезивен слой, отговарящ на строгите изисквания за приложение в широк температурен диапазон.
Aokai PTFE произвежда широкотемпературни PTFE ленти, използвайки този дизайн на адхезивна система. Персонализирани спецификации – включително дебелина, градиент на омрежване и натоварване на пълнителя – са налични за специфични нужди на приложението.
Ако желаете да научите подробни спецификации, сценарии на приложение и персонализирани решения за нашата пълна продуктова гама, включително високотемпературни тъкани от PTFE, PTFE лепилни ленти, PTFE мрежести транспортни ленти, безшевни ремъци за машини за изпичане, едностранно покритие с PTFE покритие, устойчиви на висока температура конвейерни ленти и високотемпературни тъкани от фибростъкло, моля свържете се с нас чрез каналите по-долу:
Ние се придържаме към философията на обслужване на професионализъм и почтеност, посветени на това да ви предоставим цялостни решения на едно гише и обмислена поддръжка!
