Effecten van omgevingsvochtigheid op PTFE-emulsie-impregnatie

In het daadwerkelijke productieproces van PTFE-hogetemperatuurdoek door Jiangsu Aokai New Materials wordt de omgevingsvochtigheid gewoonlijk gecontroleerd binnen een specifiek bereik van 40% -60% RH , gecombineerd met temperatuurregeling. De verdampingssnelheid wordt aangepast om iets lager te zijn dan de capillaire transportsnelheid van water in de emulsie binnen het capillaire netwerk, waardoor volledige penetratie en nivellering van de emulsie wordt gegarandeerd, terwijl defectvrije, zeer dichte gesinterde PTFE-films worden bereikt.

De belangrijkste invloed van de omgevingsvochtigheid op de PTFE-emulsie-impregnatie ligt in het dynamische evenwicht tussen de waterverdampingssnelheid en de emulsiestabiliteit. PTFE-emulsie is doorgaans een niet-Newtoniaanse vloeistof die bestaat uit PTFE-harsdeeltjes (gedispergeerde fase), oppervlakteactieve stoffen, stabilisatoren en water (continue fase). Als omgevingsparameter reguleert vochtigheid de vervluchtigingskinetiek van het oplosmiddel (water), waardoor fundamentele effecten als volgt worden uitgeoefend:

1. Fundamentele effecten op het impregnatieproces

Tijdens de impregnatiefase moet de emulsie effectief doordringen in de poriën of vezelspleten van het substraat (bijvoorbeeld glasvezeldoek, metaalgaas).

Omgeving met lage luchtvochtigheid : Water verdampt te snel, waardoor de emulsie snel aan het oppervlak droogt op het substraat. Dit verhoogt de schijnbare viscositeit van de emulsie op het grensvlak aanzienlijk, waardoor de capillaire penetratie van harsdeeltjes in het diepe substraat wordt belemmerd en dit resulteert in 'onvoldoende impregnering' - dat wil zeggen achtergebleven luchtbellen in het substraat. Ondertussen verwijdert snelle verdamping grote hoeveelheden warmte, wat een plotselinge lokale temperatuurdaling kan veroorzaken, waardoor de emulsie thermodynamisch wordt gedestabiliseerd en neerslag van oppervlakteactieve stoffen wordt geïnduceerd, wat leidt tot 'sinaasappelschillen' of ongelijkmatige dikte in de geïmpregneerde laag.

Omgeving met hoge luchtvochtigheid : de verdamping van water wordt geremd en de emulsie blijft buitensporig lang in een natte toestand met een lage viscositeit op het substraat. Bij verticale of hellende substraten treedt door de zwaartekracht gemakkelijk verzakking op; bij zeer hygroscopische substraten kan een hoge luchtvochtigheid de gasontlading in het substraat belemmeren, waardoor microbellen worden gevormd die zich tijdens het daaropvolgende sinteren tot pinhole-defecten ontwikkelen.

2. Fundamentele effecten op de kwaliteit van de uiteindelijke filmvorming

De vorming van een PTFE-film omvat doorgaans twee fasen: drogen (waterverwijdering) en sinteren bij hoge temperatuur (deeltjessmelten). Vochtigheid beïnvloedt vooral de structuur van het groene lichaam tijdens het drogen, wat wordt 'overgeërfd' in de uiteindelijke gesinterde film.

Scheuren en interne spanning : Filmvorming van PTFE-harsdeeltjes is afhankelijk van capillaire druk tijdens waterverdamping om deeltjes tot een dicht opeengepakte laag te comprimeren. Een te lage luchtvochtigheid veroorzaakt een scherpe toename van de capillaire drukgradiënt en een te snel drogende krimp, waardoor grote interne trekspanningen in het groene lichaam ontstaan. Omdat PTFE geen zelfherstellend vermogen heeft vóór het sinteren, leidt dergelijke spanning direct tot microscheuren of macroscopische scheurtjes in het groene lichaam. Deze scheuren kunnen na het sinteren niet worden geëlimineerd, wat resulteert in filmlekken of verminderde mechanische sterkte.

Migratie en residu van oppervlakteactieve stoffen : Oppervlakteactieve stoffen (zoals alternatieven voor perfluoroctaanzuur) in commerciële PTFE-emulsies migreren met waterverdamping tijdens het drogen. Een omgeving met een hoge luchtvochtigheid verlengt de droogperiode, waardoor oppervlakteactieve stoffen zich voldoende tijd op het oppervlak kunnen ophopen, waardoor een 'olievlek' of harde huid ontstaat. Als deze laag in de vroege sinterfase niet volledig wordt ontleed of vervluchtigd, zal deze worden gecarboniseerd en ingekapseld in de film, wat vergeling, verminderde dichtheid en aanzienlijk verzwakte hechting tussen PTFE en het substraat veroorzaakt (slechte grensvlakbinding als gevolg van isolatie van verontreinigingen).

Filmdichtheid en porositeit : Een ideale PTFE-film moet vrij van gaatjes en dicht zijn. Een onjuiste beheersing van de vochtigheid, die leidt tot restvocht, is een groot gevaar. Bij hoge luchtvochtigheid, als het water niet volledig wordt verwijderd tijdens de verwarmings- en droogfase, verdampt het resterende vocht onmiddellijk tijdens het daaropvolgende sinteren (ca. 327–400 °C) met drastische volume-expansie, waardoor blaasgaten of tussenlaagblaasjes in de gedeeltelijk gesmolten film ontstaan. Omgekeerd vormt het snelle drogen van het oppervlak bij extreem lage luchtvochtigheid een afgesloten huid die de interne verdamping van water blokkeert, wat ook blaren of delaminatie veroorzaakt tijdens het sinteren als gevolg van de opgebouwde dampdruk.

In principe is de invloed van de omgevingsvochtigheid op de verwerking van PTFE-emulsies in wezen een interventie in de waterverdampingskinetiek:

·  Een lage luchtvochtigheid (buitensporige droogte)  kan leiden tot: slechte penetratie, geblokkeerde egalisatie (krimpholtes), droogscheuren en een ongelijkmatige verdeling van resten oppervlakteactieve stoffen.

·  Een hoge luchtvochtigheid (overmatig vocht)  heeft de neiging om het volgende te veroorzaken: verzakking, meer gaatjes, overmatig drijven van de oppervlakteactieve stof, blaarvorming na het sinteren en verminderde hechting.

De bovenstaande informatie wordt verstrekt door Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Voor gedetailleerde parameters, toepassingsscenario's en op maat gemaakte oplossingen van ons volledige productassortiment, inclusief PTFE hogetemperatuurdoek, PTFE hogetemperatuurtape, PTFE hogetemperatuurgaasband, naadloze lamineerbanden, enkelzijdig PTFE-doek, hogetemperatuurbestendige transportbanden, hogetemperatuurbestendige glasvezelstof, enz., neem dan contact met ons op:

·  Servicehotline: de heer Guo 18944819998

·  Dhr. Liu 13705266308

Wij hanteren een professionele en integriteitsgerichte servicefilosofie en streven ernaar u one-stop-oplossingen en attente service te bieden