PTFE aukštos temperatūros audinys yra PTFE dangos ir stiklo pluošto pagrindo kompozicija. Kai ši medžiaga yra veikiama didėjančios temperatūros, ji ne tik 'tirpsta' vienu metu – ji patiria laipsniškus fizinius ir cheminius pokyčius keturiuose skirtinguose temperatūros diapazonuose.
Nuo mikrokrekingo 260°C temperatūroje iki visiško skilimo 500°C+ temperatūroje, struktūriniai pokyčiai pirmiausia paveikia PTFE dangą, o vėliau – stiklo pluošto pagrindą. Norint saugiai ir patikimai veikti, būtina suprasti šiuos etapus.
Aokai PTFE išanalizavo PTFE dengtų audinių šiluminį elgesį visuose temperatūros diapazonuose. Šiame vadove paaiškinami keturi pagrindiniai struktūrinių pokyčių etapai ir pateikiamos praktinės temperatūros ribos.
Ilgalaikės eksploatacijos temperatūros diapazonas – žemiau apytiksliai 260°C
Bendra struktūra išlieka gana stabili, o palaipsniui vyksta lėti, mikroskopiniai pokyčiai.
1. PTFE molekulinių grandinių atpalaidavimas ir kristališkumo reguliavimas
Ilgalaikis terminis poveikis sukelia laipsnišką polimero molekulinių grandinių judėjimą ir šiek tiek padidina kristališkumą. Taigi danga tampa šiek tiek trapi ir padidėja paviršiaus kietumas. Tai lėtas procesas – išmatuojamas po šimtų ar tūkstančių valandų.
2. Sąsavio šiluminio įtempio kaupimasis
PTFE šiluminio plėtimosi koeficientas yra maždaug 10×10⁻⁵/°C , kuris yra daug didesnis nei stiklo pluošto esant maždaug 5×10⁻⁶/°C . Pakartotinis terminis-šaltas ciklas sukuria vidinį įtempimą dangos ir pagrindo ribose, ilgainiui formuodamas mikro įtrūkimus. Tai yra pagrindinis senėjimo mechanizmas saugaus veikimo diapazone.
3. Likusių priedų garinimas
Likusios paviršinio aktyvumo ir drėkinimo medžiagos, likusios po gamybos, po truputį suyra, todėl audinio paviršius neryškiai patamsėja. Tai paprastai yra nekenksminga, tačiau rodo, kad medžiaga sensta.
Temperatūra, artėjanti prie lydymosi taško ir ją viršijanti – apie 327°C
Kai PTFE pasiekia lydymosi temperatūrą, įvyksta dramatiška fizinė ir struktūrinė transformacija.
1. Kristalinio regiono lydymas
Pusiau kristalinis nepermatomas pieno baltumo PTFE virsta amorfiniu gelio pavidalo skysčiu, kartu su staigiu tūrio padidėjimu . Danga praranda visą mechaninį stiprumą ir pradeda minkštėti bei tekėti. Šiuo metu audinys praranda savo matmenų stabilumą ir struktūrinį vientisumą.
2. Delaminacija tarp dangos ir pagrindo
Dėl sumažėjusios sukibimo jėgos ir šiluminio plėtimosi sukelto įtempio išlydytas PTFE susidaro pūslės, atsilupa ir nuteka nuo stiklo pluošto audinio, o tai lemia kompozito atsisluoksniavimą ir struktūros gedimą. Dėl to pažeidžiamas nelipnus paviršius. Kai įvyksta delaminacija, ji yra negrįžtama.
3. Stiklo pluoštas išlaiko savo skeleto struktūrą
Šiame etape stiklo pluošto audinys išlieka stabilus. Be apsauginio PTFE sluoksnio pliki stiklo siūlai tampa pažeidžiami oksidacijos ir cheminės erozijos.
Aokai PTFE įspėjimas: Net trumpi pakilimai virš 327°C sukelia negrįžtamą delaminaciją. Atvėsęs audinys gali atrodyti nepažeistas, tačiau PTFE danga visam laikui atsiskyrė nuo stiklo pluošto ir praranda visą mechaninį vientisumą.
Terminio skilimo pradžia – nuo 400°C iki 500°C
PTFE molekuliniai stuburai pradeda cheminį skilimą, sukeldami negrįžtamą struktūrinį skilimą.
1. Dominuojanti depolimerizacijos reakcija
Aplinkoje, kurioje nėra deguonies, PTFE degraduoja užtrauktuku . Pagrindinės grandinės CC kovalentinės jungtys suyra, išskirdamos dujinius monomerus, daugiausia sudarytus iš tetrafluoretileno (daugiau kaip 95%) ir heksafluorpropileno. Molekulinė masė smarkiai sumažėja, o PTFE danga susmulkina ir išsisklaido.
2. Oksidacinis skilimas aerobinėmis sąlygomis
Deguonis atakuoja laisvuosius anglies radikalus ir išskiria toksiškas dujas, tokias kaip karbonilo fluoridas (COF₂) ir trifluormetanas, lydimas aštraus aštraus rūgštaus kvapo. Tam tikromis sąlygomis taip pat gali išsiskirti vandenilio fluoridas (HF) ir perfluorizobutilenas (PFIB).
3. Anglies likučių pėdsakai
Grynas PTFE beveik visiškai išgaruoja be anglies likučių. Juodos spalvos pakitimas ant audinio dažniausiai atsiranda dėl stiklo pluošto sluoksniavimo medžiagų, paviršiaus teršalų arba nedidelių komonomerų karbonizacijos modifikuotame PTFE.
4. Stiklo pluošto klijavimo priemonių nudegimas
Organinės klijuojančios medžiagos, padengtos stiklo pluošto gijomis, suyra aukštesnėje nei 350 °C temperatūroje. Stiklo gijos praranda abipusį sukibimą, todėl audinys tampa purus ir linkęs pūkuoti.
(配图4插入位置：本节末尾，展示PTFE在400°C以上分解后仅剩碳猖残留物和裸
Antraštė: PTFE audinys po 450°C ekspozicijos – danga visiškai suirusi, paliekant tik karbonizuotus likučius ir atidengtą, purų stiklo pluoštą.
Aukštos temperatūros sunaikinimo zona – virš 500°C
PTFE danga visiškai išnyko ir liko tik plikas stiklo pluošto substratas, turintis nuolatinę aukštos temperatūros apkrovą.
1. E-stiklo pluošto minkštinimas
Standartinio E-stiklo pluošto minkštėjimo temperatūra yra maždaug 840 °C . Nepaisant to, jo atsparumas tempimui žymiai sumažėja virš 500 °C. Kai kaitinama virš 800°C, visas stiklo pluošto audinys suminkštėja, deformuojasi, suglemba ir praranda struktūrinį atraminį pajėgumą.
2. Aukštos temperatūros šliaužimas ir devitrifikacija
Ilgalaikis aukštos temperatūros poveikis sukelia stiklo pluošto šliaužimą, o po to devitrifikaciją ir pulverizaciją, dėl kurių audinio struktūra visiškai suardoma. Šiame etape audinys jau nebeatpažįstamas kaip tekstilė – jis tampa biria, trapia stiklo pluošto mase.
Aokai PTFE rekomenduoja griežtai kontroliuoti ilgalaikę darbinę temperatūrą, žemesnę nei 260 °C , ir apriboti trumpalaikes piko temperatūras iki maksimalios 300 °C, kad būtų išvengta veikimo sutrikimų ir galimos saugos rizikos dėl delaminacijos ir terminio skilimo.
Jei norite gauti išsamius techninius parametrus, pritaikymo scenarijus ir pritaikytus sprendimus mūsų plataus asortimento gaminiams, įskaitant PTFE aukštos temperatūros audinį, PTFE aukštos temperatūros lipnią juostelę, PTFE aukštos temperatūros tinklinį diržą, besiūlį karščiui atsparų diržą, vienpusį PTFE audinį, aukštai temperatūrai atsparų karščiui atsparų konvejerį, stiklo kontaktą žemiau:
Profesionalumą ir sąžiningumą laikome savo pagrindine verslo filosofija, įsipareigojame teikti vieno langelio pramoninius sprendimus ir apgalvotas į klientą orientuotas paslaugas!
