Co způsobuje praskání v procesu impregnace PTFE?

Jiangsu Aokai New Materials jako profesionální výrobce zdrojů PTFE vysokoteplotních tkanin vysvětlí příčiny praskání tkaniny ze skelných vláken po impregnaci emulzí PTFE (polytetrafluorethylen). Toto je běžný procesní problém při výrobě kompozitních materiálů, ke kterému obvykle dochází během sušení (odstranění vlhkosti a povrchově aktivních látek) nebo vysokoteplotního slinování (tavení částic PTFE do souvislého filmu).

1. Závažný nesoulad koeficientů tepelné roztažnosti

To je základní fyzická příčina.

Mezi skelnými vlákny a PTFE je obrovský rozdíl v koeficientech tepelné roztažnosti: koeficient lineární roztažnosti skleněného vlákna je přibližně 5×10⁻⁶/℃ , zatímco koeficient PTFE je asi 100×10⁻⁶/℃ až 200×10⁻⁶/℃  (zhruba 20krát vyšší než u skleněného vlákna).

Během ochlazování (z teploty spékání přibližně 380℃–400℃ na pokojovou teplotu) se PTFE smršťuje mnohem výrazněji než kostra ze skelných vláken. Vzhledem k tomu, že tkanina ze skelných vláken působí jako tuhá kostra, je PTFE během smršťování omezen a generuje značné vnitřní tahové tepelné napětí. Když toto napětí překročí pevnost v tahu PTFE filmu nebo pevnost mezifázového spojení mezi PTFE a skleněným vláknem, dojde k prasknutí, aby se napětí uvolnilo.

2. Nesprávné řízení procesů sušení a slinování

Tepelné parametry impregnovaného materiálu přímo ovlivňují praskání:

·  Příliš vysoká rychlost ohřevu : Zejména při teplotě kolem 100℃ (rychlé odpařování vlhkosti) a 200℃–250℃ (rozklad povrchově aktivních látek v emulzi a krystalické přechodové zóně před slinováním PTFE). Rychlé zahřátí způsobuje vnitřní pnutí a náraz plynů z okamžitého těkání rozpouštědel a přísad, což má za následek praskání povlaku.

·  Příliš vysoká rychlost ochlazování : Přímé vystavení okolnímu vzduchu pro rychlé ochlazení po slinování vytváří intenzivní okamžité smršťovací napětí v důsledku velkých teplotních rozdílů, které snadno vyvolává jemné síťové trhliny.

·  Příliš vysoká teplota slinování nebo příliš dlouhá doba slinování : To způsobuje degradaci molekulové hmotnosti PTFE a nadměrnou tekutost, díky čemuž je materiál náchylnější k praskání pod napětím.

3. Problémy procesu impregnace a koncentrace emulze

Tloušťka, rovnoměrnost a hloubka průniku impregnované vrstvy přímo ovlivňují citlivost na praskání:

·  Příliš silná jednotlivá impregnační vrstva : Ve snaze o tloušťku nebo efektivitu výroby se v jednom průchodu nanáší příliš silná vrstva PTFE. Během sušení a slinování má tlustý povlak delší cestu pro odstranění rozpouštědla a podléhá většímu objemovému smrštění (emulze PTFE má typicky obsah pevných látek asi 60 %, což znamená, že je třeba odstranit zhruba 40 % vlhkosti), což často způsobuje praskání povrchu.

·  Nerovnoměrná impregnace : Lokalizované nadměrné nahromadění PTFE nebo nerovnoměrné rozložení emulze na povrchu látky vede ke koncentrovanému namáhání při smršťování.

·  Nedostatečná penetrace emulze : Pokud tkanina ze skelných vláken není odvoskována nebo špatně povrchově upravena, emulze PTFE nedokáže plně proniknout do svazků vláken a tvoří pouze povrchový 'pokožkový film'. Tato fólie má slabé ukotvení k podkladu a má tendenci se při zahřívání oddělovat nebo praskat.

4. Faktory související se substrátem

·  Nevoskovaná tkanina ze skelných vláken : Tkanina ze skelných vláken obsahuje klížidla (parafín, epoxid atd.) z procesu tkaní. Bez vysokoteplotního odparafínování nebo chemického čištění před impregnací tyto organické látky během následného slinování karbonizují a těkají, přičemž vzniká plyn, který porušuje povlak nebo oslabuje vazbu mezi PTFE a skleněným vláknem, což má za následek praskliny.

·  Struktura a tloušťka tkaniny ze skelných vláken : Silnější a hustší tkanina ze skelných vláken (jako je silná saténová tkanina) vykazuje vyšší tuhost a silnější omezení smrštění PTFE. Mezitím hlubší drážky mezi svazky vláken mají tendenci způsobit koncentraci napětí a praskání na okrajích drážky během sušení.

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

Pro podrobné parametry, aplikační scénáře a přizpůsobená řešení naší celé produktové řady — včetně PTFE vysokoteplotní tkaniny, PTFE vysokoteplotní pásky, PTFE vysokoteplotního síťového pásu, bezešvé řemeny pro lepicí stroje, jednostranné PTFE tkaniny, vysokoteplotně odolné dopravníkové pásy, vysokoteplotní skelné tkaniny a další související produkty: neváhejte nás kontaktovat

·  Servisní linka: Mr. Guo: +86 18944819998 Pan Liu: +86 13705266308

Vždy zastáváme filozofii služeb nákladově efektivní kvality, profesionality a integrity a jsme odhodláni poskytovat vám komplexní řešení a pozorný servis!