Vliv vlhkosti prostředí na impregnaci emulzí PTFE

Ve skutečném výrobním procesu PTFE vysokoteplotní tkaniny od Jiangsu Aokai New Materials je vlhkost prostředí obvykle řízena ve specifickém rozsahu 40%–60% RH v kombinaci s regulací teploty. Rychlost odpařování je nastavena tak, aby byla mírně nižší než rychlost kapilárního transportu vody v emulzi v kapilární síti, čímž je zajištěna plná penetrace a vyrovnání emulze při dosažení bezvadných, vysoce hustých slinutých PTFE filmů.

Hlavní vliv vlhkosti prostředí na impregnaci emulzí PTFE spočívá v dynamické rovnováze mezi rychlostí odpařování vody a stabilitou emulze. Emulze PTFE je typicky nenewtonská kapalina složená z částic PTFE pryskyřice (dispergovaná fáze), povrchově aktivních látek, stabilizátorů a vody (kontinuální fáze). Vlhkost jako parametr prostředí reguluje kinetiku těkání rozpouštědla (vody) a má následující zásadní účinky:

1. Základní vlivy na proces impregnace

Fáze impregnace vyžaduje, aby emulze účinně pronikla do pórů nebo vláknitých mezer substrátu (např. tkanina ze skleněných vláken, kovová síťovina).

Prostředí s nízkou vlhkostí : Voda se odpařuje příliš rychle, což způsobuje rychlé 'povrchové vysychání' na podkladu. To výrazně zvyšuje zdánlivou viskozitu emulze na rozhraní, brání kapilárnímu pronikání částic pryskyřice do hlubokého substrátu a vede k 'nedostatečné impregnaci' — tedy zbytkové vzduchové kapsy uvnitř substrátu. Mezitím rychlé odpařování odstraňuje velké množství tepla, které může způsobit náhlý lokální pokles teploty, termodynamickou destabilizaci emulze a vyvolání srážení povrchově aktivní látky, což vede k 'pomerančové kůře' nebo nerovnoměrné tloušťce impregnované vrstvy.

Prostředí s vysokou vlhkostí : Odpařování vody je inhibováno a emulze zůstává na podkladu příliš dlouho ve vlhkém stavu s nízkou viskozitou. U svislých nebo nakloněných podkladů snadno dochází k prohýbání vlivem gravitace; u vysoce hygroskopických substrátů může vysoká vlhkost bránit výboji plynu uvnitř substrátu a vytvářet mikrobubliny, které se během následného slinování vyvinou do dírkových defektů.

2. Základní vlivy na kvalitu výsledného filmu

Tvorba PTFE filmu obecně zahrnuje dvě fáze: sušení (odstranění vody) a vysokoteplotní slinování (tavení částic). Vlhkost ovlivňuje především strukturu zeleného tělesa při sušení, která se 'dědí' do výsledného slinutého filmu.

Praskání a vnitřní pnutí : Tvorba filmu částic PTFE pryskyřice závisí na kapilárním tlaku během odpařování vody, aby se částice stlačily do husté sbalené vrstvy. Příliš nízká vlhkost způsobuje prudký nárůst kapilárního tlakového gradientu a nadměrně rychlé smršťování při sušení, což vytváří velké vnitřní tahové napětí uvnitř surového tělesa. Protože PTFE postrádá samoopravnou schopnost před slinováním, takové namáhání přímo vede k mikrotrhlinám nebo makroskopickým prasklinám v surovém tělese. Tyto trhliny nelze po slinování odstranit, což má za následek netěsnosti filmu nebo snížení mechanické pevnosti.

Migrace a rezidua povrchově aktivní látky : Povrchově aktivní látky (jako jsou alternativy ke kyselině perfluoroktanové) obsažené v komerčních emulzích PTFE migrují s odpařováním vody během sušení. Prostředí s vysokou vlhkostí prodlužuje dobu sušení a poskytuje dostatek času, aby se povrchově aktivní látky nahromadily na povrchu a vytvořily 'povrchovou olejovou skvrnu' nebo tvrdou kůži. Pokud se tato vrstva v rané fázi slinování plně nerozloží nebo nevyprchá, bude karbonizována a zapouzdřena uvnitř filmu, což způsobí žloutnutí, sníženou hustotu a výrazně oslabenou adhezi mezi PTFE a substrátem (špatná mezifázová vazba v důsledku izolace kontaminantů).

Hustota a pórovitost filmu : Ideální PTFE film by měl být bez dírek a hustý. Nesprávná regulace vlhkosti vedoucí ke zbytkové vlhkosti je velkým nebezpečím. Při vysoké vlhkosti, pokud není voda během fáze ohřevu a sušení zcela odstraněna, se zbytková vlhkost během následného slinování (cca 327–400 °C) okamžitě odpaří s drastickým objemovým roztažením, čímž se v částečně roztavené fólii vytvoří profukovací otvory nebo mezivrstvové puchýře. Naopak při extrémně nízké vlhkosti se rychlým vysycháním povrchu vytvoří uzavřená kůže, která blokuje vnitřní odpařování vody, což také způsobuje puchýře nebo delaminaci během slinování v důsledku nahromaděného tlaku par.

Vliv vlhkosti prostředí na zpracování emulze PTFE je v zásadě zásahem do kinetiky odpařování vody:

·  Nízká vlhkost (nadměrná suchost)  má tendenci způsobovat: špatnou penetraci, ucpané vyrovnávání (smršťovací dutiny), praskliny při sušení a nerovnoměrné rozložení zbytků povrchově aktivních látek.

·  Vysoká vlhkost (nadměrná vlhkost)  má tendenci způsobovat: prohýbání, zvětšené dírky, nadměrné plovoucí povrchově aktivní látky, puchýře po slinování a sníženou přilnavost.

Výše uvedené informace poskytuje Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Pro podrobné parametry, aplikační scénáře a přizpůsobená řešení naší kompletní produktové řady, včetně PTFE vysokoteplotní tkaniny, PTFE vysokoteplotní pásky, PTFE vysokoteplotního síťového pásu, bezešvé laminovací pásy, jednostranné PTFE tkaniny, vysokoteplotně odolné dopravníkové pásy, vysokoteplotně odolné sklovláknité tkaniny atd., nás prosím kontaktujte:

·  Servisní horká linka: pan Guo 18944819998

·  Pan Liu 13705266308

Zastáváme profesionální filozofii služeb orientovanou na integritu a jsme odhodláni poskytovat vám komplexní řešení a pozorný servis