Perché il tessuto in PTFE per alte temperature diventa duro e fragile dopo un uso prolungato ad alte temperature?

Jiangsu Aokai New Materials, un produttore di tessuti per alte temperature in PTFE, spiega l'indurimento e l'infragilimento dei tessuti per alte temperature in PTFE dopo un servizio prolungato ad alta temperatura da tre punti di vista: rilassamento della catena polimerica, reticolazione e degradazione . Va notato che il materiale centrale del tessuto per alte temperature in PTFE è il politetrafluoroetilene (PTFE) e la seguente analisi si concentra sui cambiamenti microstrutturali del tessuto per alte temperature in PTFE.

I. Rilassamento della catena molecolare (invecchiamento fisico)

A temperature elevate, la mobilità delle catene molecolari nelle regioni amorfe del tessuto ad alta temperatura in PTFE aumenta e queste si trasformano gradualmente in uno stato cristallino più ordinato, con conseguente maggiore cristallinità. Questo processo di rilassamento della catena riduce la mobilità dei segmenti molecolari nel tessuto ad alta temperatura in PTFE, che si manifesta macroscopicamente come materiale che cambia da flessibile a duro e fragile.

II. Reazione di reticolazione

Quando il tessuto in PTFE per alte temperature viene esposto a temperature elevate per un lungo periodo (soprattutto vicino o oltre il limite di servizio superiore), in presenza di tracce di ossigeno o radiazioni, le molecole di PTFE perdono atomi di fluoro per formare radicali liberi, che quindi innescano la reticolazione intermolecolare. La rete reticolata limita direttamente lo scorrimento relativo delle catene molecolari nel tessuto ad alta temperatura in PTFE, facendogli perdere flessibilità. Questo è uno dei principali motivi chimici dell'indurimento e dell'infragilimento del tessuto in PTFE per alte temperature.

III. Reazione di degradazione

A temperature più elevate o in presenza di ossigeno, le catene principali del tessuto ad alta temperatura in PTFE si rompono e si degradano, producendo frammenti a basso peso molecolare e rilasciando gas fluoruro. Anche se inizialmente il materiale può ammorbidirsi, la continua degradazione porta ad un forte calo del peso molecolare e al danneggiamento della struttura cristallina originale. Alla fine, la superficie del tessuto in PTFE per alte temperature si polverizza, si incrina e mostra un infragilimento irreversibile.

Riepilogo : Quando il tessuto ad alta temperatura in PTFE viene riscaldato per un lungo periodo, il rilassamento della catena (cristallizzazione) e la reticolazione insieme causano indurimento e perdita di tenacità; in condizioni difficili, il degrado distrugge ulteriormente l’integrità strutturale. La combinazione di questi tre fattori rende il tessuto in PTFE resistente alle alte temperature duro e fragile.

Le informazioni di cui sopra sono fornite da Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

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