Pourquoi le tissu PTFE haute température devient-il dur et cassant après une utilisation à long terme à des températures élevées ?

Jiangsu Aokai New Materials, un fabricant source de tissu PTFE haute température, explique le durcissement et la fragilisation du tissu PTFE haute température après un service prolongé à haute température sous trois angles : relaxation de la chaîne polymère, réticulation et dégradation . Il convient de noter que le matériau central du tissu PTFE haute température est le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et que l'analyse suivante se concentre sur les changements microstructuraux du tissu PTFE haute température.

I. Relaxation des chaînes moléculaires (vieillissement physique)

À haute température, la mobilité des chaînes moléculaires dans les régions amorphes du tissu PTFE haute température augmente et elles se transforment progressivement en un état cristallin plus ordonné, entraînant une cristallinité plus élevée. Ce processus de relaxation de chaîne réduit la mobilité des segments moléculaires dans le tissu PTFE haute température, ce qui se manifeste macroscopiquement par le passage du matériau flexible à dur et cassant.

II. Réaction de réticulation

Lorsque le tissu PTFE haute température est exposé à des températures élevées pendant une longue période (en particulier proche ou dépassant sa limite supérieure de service), en présence de traces d'oxygène ou de rayonnement, les molécules de PTFE perdent des atomes de fluor pour former des radicaux libres, qui déclenchent ensuite une réticulation intermoléculaire. Le réseau réticulé limite directement le glissement relatif des chaînes moléculaires dans le tissu PTFE haute température, lui faisant perdre sa flexibilité. C’est l’une des principales raisons chimiques du durcissement et de la fragilisation du tissu PTFE à haute température.

III. Réaction de dégradation

À des températures plus élevées ou en présence d'oxygène, les chaînes principales du tissu PTFE haute température se brisent et se dégradent, produisant des fragments de faible poids moléculaire et libérant des gaz fluorures. Bien que le matériau puisse initialement se ramollir, une dégradation continue entraîne une chute brutale du poids moléculaire et des dommages à la structure cristalline d'origine. Finalement, la surface du tissu PTFE haute température se poudre, se fissure et présente une fragilisation irréversible.

Résumé : Lorsque le tissu PTFE à haute température est chauffé pendant une longue période, la relaxation de la chaîne (cristallisation) et la réticulation provoquent ensemble un durcissement et une perte de ténacité ; dans des conditions difficiles, la dégradation détruit davantage l’intégrité structurelle. La combinaison de ces trois facteurs rend finalement le tissu PTFE haute température dur et cassant.

Les informations ci-dessus sont fournies par Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

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