PTFE とガラス繊維はどのようにして化学結合をせずに層間剥離なく結合するのでしょうか?

PTFE 高温繊維の大手メーカー、江蘇青開新材料社は次のように説明しています。

ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) とガラス繊維 (主にシリカで構成される) は化学結合を形成できません。 PTFE は「非粘着コーティング」として知られる極めて低い表面エネルギー (約 18 mN/m) を備えていますが、ガラス繊維は親水性の極性無機材料です。この 2 つは本質的に相容れません。

アオカイでは、主に以下の方法でPTFEエマルジョンをガラス繊維クロスに含浸させています。PTFE自体は結合しにくいですが、カップリング剤（シランなど）を使用することでガラス繊維表面に架橋することができます。原理は、ガラス繊維の表面をシランカップリング剤でコーティングすることです。シランの一端（アルコキシ基）はガラス繊維上のシラノール基（Si-OH）と縮合反応して化学結合を形成します。もう一方の端（アミノ基、エポキシ基など）は反応性です。

PTFE自体を未処理のままではカップリング剤の反応末端とPTFEが結合できないため、表面処理が必要となります。一般的な方法は、カップリング剤とポリマーバインダー (溶融加工可能なフッ素樹脂である PFA、FEP、パーフルオロアルコキシ樹脂、またはテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレンコポリマーなど) を PTFE エマルジョンに添加することです。

遷移層：パーフルオロアルコキシ樹脂やテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体を中間層として使用します。これらのフッ素樹脂は PTFE との化学的適合性が高く、低温で溶融して流動し、シラン処理されたガラス繊維とバルク PTFE を結合し、勾配界面を形成し、応力の変異を排除します。

PTFE とガラス繊維間の結合は、本質的には 機械的噛み合い + 応力圧縮 + 勾配遷移層の物理的な組み合わせです。.

上記の情報は江蘇青開新材料技術有限公司より提供されたものです。

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