Efectes de la humitat ambiental sobre la impregnació d'emulsió de PTFE

En el procés de producció real de tela d'alta temperatura de PTFE de Jiangsu Aokai New Materials, la humitat ambiental sol controlar-se dins d'un rang específic del 40% al 60% HR , combinat amb la regulació de la temperatura. La taxa d'evaporació s'ajusta per ser lleugerament inferior a la velocitat de transport capil·lar d'aigua a l'emulsió dins de la xarxa capil·lar, assegurant la penetració i l'anivellament total de l'emulsió alhora que s'aconsegueix pel·lícules sinteritzades de PTFE altament denses i sense defectes.

La influència bàsica de la humitat ambiental en la impregnació d'emulsió de PTFE rau en l'equilibri dinàmic entre la velocitat d'evaporació de l'aigua i l'estabilitat de l'emulsió. L'emulsió de PTFE és normalment un fluid no newtonià compost per partícules de resina de PTFE (fase dispersa), tensioactius, estabilitzadors i aigua (fase contínua). Com a paràmetre ambiental, la humitat regula la cinètica de volatilització del dissolvent (aigua), exercint els efectes fonamentals següents:

1. Efectes fonamentals en el procés d'impregnació

L'etapa d'impregnació requereix que l'emulsió penetri eficaçment als porus o espais de fibra del substrat (per exemple, tela de fibra de vidre, malla metàl·lica).

Ambient amb poca humitat : l'aigua s'evapora massa ràpidament, fent que l'emulsió s''assequi a la superfície' ràpidament al substrat. Això augmenta significativament la viscositat aparent de l'emulsió a la interfície, dificultant la penetració capil·lar de partícules de resina al substrat profund i provocant una 'impregnació insuficient', és a dir, bosses d'aire residuals dins del substrat. Mentrestant, la ràpida evaporació elimina grans quantitats de calor, la qual cosa pot provocar una caiguda sobtada de la temperatura local, desestabilitzant l'emulsió termodinàmicament i induint la precipitació del tensioactiu, donant lloc a 'pela de taronja' o gruix desigual a la capa impregnada.

Ambient d'alta humitat : s'inhibeix l'evaporació de l'aigua i l'emulsió roman en un estat humit de baixa viscositat sobre el substrat durant un temps excessivament llarg. Per a substrats verticals o inclinats, la flacciditat es produeix fàcilment per gravetat; per a substrats altament higroscòpics, una humitat elevada pot dificultar la descàrrega de gas dins del substrat, formant microbombolles que es desenvolupen en defectes de forat durant la sinterització posterior.

2. Efectes fonamentals sobre la qualitat final de la pel·lícula

La formació de la pel·lícula de PTFE en general implica dues etapes: assecat (eliminació d'aigua) i sinterització a alta temperatura (fusió de partícules). La humitat afecta principalment l'estructura del cos verd durant l'assecat, que s''hereta' a la pel·lícula sinteritzada final.

Cracking i tensió interna : la formació de pel·lícules de partícules de resina de PTFE depèn de la pressió capil·lar durant l'evaporació de l'aigua per comprimir les partícules en una capa densa. Una humitat excessivament baixa provoca un fort augment del gradient de pressió capil·lar i una contracció d'assecat excessivament ràpida, generant una gran tensió interna de tracció dins del cos verd. Com que el PTFE no té capacitat d'autocuració abans de la sinterització, aquesta tensió condueix directament a microesquerdes o esquerdes macroscòpiques al cos verd. Aquestes esquerdes no es poden eliminar després de la sinterització, donant lloc a fuites de pel·lícula o a una resistència mecànica reduïda.

Migració i residus de tensioactius : els tensioactius (com les alternatives a l'àcid perfluorooctanoic) continguts en les emulsions comercials de PTFE migren amb l'evaporació de l'aigua durant l'assecat. Un ambient d'alta humitat amplia la finestra d'assecat, permetent temps suficient perquè els tensioactius s'acumulin a la superfície, formant una 'taca d'oli superficial' o pell dura. Si aquesta capa no es descomposa o volatilitza completament en l'etapa inicial de sinterització, es carbonitzarà i s'encapsularà a l'interior de la pel·lícula, provocant un groc, una densitat reduïda i una adhesió significativament debilitada entre el PTFE i el substrat (unió interfacial deficient a causa de l'aïllament del contaminant).

Densitat i porositat de la pel·lícula : una pel·lícula de PTFE ideal ha de ser densa i sense forats. El control inadequat de la humitat que condueix a la humitat residual és un perill important. Sota una humitat elevada, si l'aigua no s'elimina completament durant l'etapa d'escalfament i assecat, la humitat residual es vaporitza instantàniament durant la sinterització posterior (aprox. 327–400 °C) amb una expansió de volum dràstica, creant forats o butllofes entre capes a la pel·lícula parcialment fosa. Per contra, amb una humitat extremadament baixa, l'assecat ràpid de la superfície forma una pell segellada que bloqueja l'evaporació interna de l'aigua, provocant també butllofes o delaminació durant la sinterització a causa de la pressió de vapor acumulada.

En principi, la influència de la humitat ambiental en el processament de l'emulsió de PTFE és essencialment una intervenció en la cinètica d'evaporació de l'aigua:

·  La baixa humitat (excessiva sequedat)  acostuma a provocar: mala penetració, anivellament bloquejat (cavitats de contracció), esquerdes d'assecat i distribució desigual dels residus de tensioactius.

·  L'elevada humitat (excés d'humitat)  tendeix a provocar: flacciditat, augment de forats, flotació excessiva del tensioactiu, butllofes després de la sinterització i reducció d'adherència.

La informació anterior la proporciona Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Per obtenir paràmetres detallats, escenaris d'aplicació i solucions personalitzades de la nostra gamma completa de productes, com ara tela d'alta temperatura de PTFE, cinta d'alta temperatura de PTFE, cinturó de malla d'alta temperatura de PTFE, cinturons de laminació sense costures, tela de PTFE d'una sola cara, cintes transportadores resistents a altes temperatures, teixits de fibra de vidre resistents a altes temperatures, etc.

·  Línia directa de servei: Sr. Guo 18944819998

·  Senyor Liu 13705266308

Defensem una filosofia de servei professional i orientada a la integritat, i ens dediquem a oferir-vos solucions integrals i un servei atent.