Wat veroorzaakt scheuren in het PTFE-impregnatieproces?

Als professionele bronfabrikant van PTFE-stoffen voor hoge temperaturen zal Jiangsu Aokai New Materials de oorzaken uitleggen van scheuren in glasvezeldoek na impregnatie met PTFE-emulsie (polytetrafluorethyleen). Dit is een veel voorkomend procesprobleem bij de productie van composietmateriaal, dat meestal optreedt tijdens het drogen (verwijdering van vocht en oppervlakteactieve stoffen) of sinteren bij hoge temperatuur (het smelten van PTFE-deeltjes tot een continue film).

1. Ernstige discrepantie tussen thermische uitzettingscoëfficiënten

Dit is de fundamentele fysieke oorzaak.

Er is een enorm verschil in thermische uitzettingscoëfficiënten tussen glasvezel en PTFE: de lineaire uitzettingscoëfficiënt van glasvezel is ongeveer 5×10⁻⁶/℃ , terwijl die van PTFE ongeveer 100×10⁻⁶/℃ tot 200×10⁻⁶/℃ is  (ongeveer 20 keer die van glasvezel).

Tijdens het afkoelen (van een sintertemperatuur van ongeveer 380℃–400℃ tot kamertemperatuur) krimpt PTFE veel sterker dan het glasvezelframewerk. Omdat glasvezeldoek als een stijf skelet fungeert, wordt PTFE tijdens het krimpen beperkt, waardoor aanzienlijke interne thermische trekspanningen ontstaan. Wanneer deze spanning de treksterkte van de PTFE-film of de grensvlakbindingssterkte tussen PTFE en glasvezel overschrijdt, treden er scheuren op om de spanning op te heffen.

2. Onjuiste controle op droog- en sinterprocessen

Verwarmingsparameters van het geïmpregneerde materiaal hebben een directe invloed op scheuren:

·  Buitensporig hoge verwarmingssnelheid : vooral rond de 100℃ (snelle verdamping van vocht) en 200℃–250℃ (ontleding van oppervlakteactieve stoffen in de emulsie en de kristallijne overgangszone vóór het sinteren van PTFE). Snelle verwarming veroorzaakt interne spanning en gasimpact door onmiddellijke vervluchtiging van oplosmiddelen en additieven, wat resulteert in barsten in de coating.

·  Buitensporig hoge afkoelsnelheid : Directe blootstelling aan omgevingslucht voor snelle afkoeling na het sinteren veroorzaakt intense onmiddellijke krimpspanning als gevolg van grote temperatuurverschillen, die gemakkelijk fijne netwerkscheuren veroorzaken.

·  Te hoge sintertemperatuur of te lange sintertijd : Dit veroorzaakt degradatie van het molecuulgewicht van PTFE en overmatige vloeibaarheid, waardoor het materiaal gevoeliger wordt voor scheuren onder spanning.

3. Problemen met het impregnatieproces en de emulsieconcentratie

De dikte, uniformiteit en indringdiepte van de geïmpregneerde laag hebben een directe invloed op de scheurgevoeligheid:

·  Te dikke enkele impregneerlaag : Om dikte of productie-efficiëntie na te streven, wordt een te dikke PTFE-coating in één keer aangebracht. Tijdens het drogen en sinteren heeft een dikke coating een langere weg voor het verwijderen van oplosmiddelen en ondergaat hij een grotere volumetrische krimp (PTFE-emulsie heeft doorgaans een vastestofgehalte van ongeveer 60%, wat betekent dat ongeveer 40% vocht moet worden verwijderd), wat vaak oppervlaktescheuren veroorzaakt.

·  Ongelijkmatige impregnering : Plaatselijke overmatige PTFE-ophoping of ongelijkmatige verdeling van de emulsie op het weefseloppervlak leidt tot geconcentreerde krimpspanning.

·  Onvoldoende penetratie van de emulsie : Als glasvezeldoek niet van was is ontdaan of een slechte oppervlaktebehandeling heeft ondergaan, dringt de PTFE-emulsie niet volledig door in de vezelbundels en vormt slechts een oppervlakkige 'huidfilm'. Deze film heeft een zwakke verankering met het substraat en heeft de neiging los te laten of te barsten bij verhitting.

4. Substraatgerelateerde factoren

·  Ongewaxt glasvezeldoek : Glasvezeldoek bevat lijmstoffen (paraffine, epoxy, etc.) afkomstig van het weefproces. Zonder ontwassen op hoge temperatuur of chemische reiniging vóór het impregneren, carboniseren en vervluchtigen deze organische stoffen tijdens het daaropvolgende sinteren, waardoor gas ontstaat dat de coating scheurt of de hechting tussen PTFE en glasvezel verzwakt, wat resulteert in scheuren.

·  Structuur en dikte van glasvezeldoek : Dikkere en dichtere glasvezeldoek (zoals dikke satijnstof) vertoont een hogere stijfheid en een sterkere beperking van de PTFE-krimp. Ondertussen hebben diepere groeven tussen vezelbundels de neiging spanningsconcentratie en scheuren aan de groefranden te veroorzaken tijdens het drogen.

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 banden voor lijmmachines, enkelzijdig PTFE-doek, hogetemperatuurbestendige transportbanden, hogetemperatuurbestendige glasvezeldoek en andere aanverwante producten - neem gerust contact met ons op:

·  Servicehotline: Dhr. Guo: +86 18944819998 Dhr. Liu: +86 13705266308

We handhaven altijd een servicefilosofie van kosteneffectieve kwaliteit, professionaliteit en integriteit, en zijn toegewijd om u one-stop-oplossingen en attente service te bieden!