Heb je ooit geprobeerd gewone tape in een vriezer te gebruiken? Het wordt stijf, verliest zijn plakkerigheid en scheurt wanneer het wordt gebogen. Voor PTFE-tape voor hoge temperaturen die wordt gebruikt in omgevingen met lage temperaturen – van koude opslag tot cryogene pijpleidingen – de glasovergangstemperatuur (Tg) van de lijm maakt het verschil.
Siliconen drukgevoelige lijm heeft een extreem lage Tg van ongeveer -120°C . Dit is de verborgen reden waarom PTFE-tape flexibel en klevend blijft bij temperaturen tot -70°C.
Aokai PTFE heeft deze eigenschap uitgebreid bestudeerd. In dit artikel wordt de wetenschap achter Tg uitgelegd en hoe dit de prestaties van de tape onder koude omstandigheden beïnvloedt.
Wat is de glasovergangstemperatuur (Tg) en waarom is dit belangrijk?
De glasovergangstemperatuur (Tg) is het punt waarop een polymeer verandert van een zachte, rubberachtige toestand naar een harde, brosse glasachtige toestand . Wanneer de temperatuur onder Tg daalt, bevriezen de moleculaire ketens van polymeren, waardoor hun vloeibaarheid en hechtingsvermogen verloren gaan.
Voor drukgevoelige lijmen:
Boven Tg: Kettingen bewegen vrij → lijm blijft zacht, plakkerig en kan oppervlakken nat maken
Onder Tg: Kettingen zijn bevroren → lijm hardt uit, verliest hechting en wordt broos
Waarom siliconen PSA speciaal is: De Tg van -120°C is extreem laag in vergelijking met acrylkleefstoffen (Tg rond -20°C tot -30°C). Dit betekent dat siliconen elastisch en plakkerig blijven over een veel groter temperatuurbereik – van -70°C tot 260°C.
De relatie tussen Tg en lijmprestaties is geen eenvoudige aan/uit-schakelaar. Zelfs 30°C boven Tg is de moleculaire mobiliteit nog steeds beperkt; de lijm kan 'leerachtig' zijn in plaats van volledig rubberachtig. Voor PTFE-tapetoepassingen onder -50°C moet de lijm een 'rubberachtige plateau'-modulus tussen 10⁴ en 10⁶ Pa behouden. Silicone PSA bereikt dit tot ongeveer -80°C dankzij de flexibele siloxaanruggengraat (–Si–O–Si–). Acrylkleefstoffen, met een stijvere koolstof-koolstof ruggengraat, verliezen doorgaans hun kleefkracht onder de -30°C. Dit verklaart waarom alleen PTFE-tapes op siliconenbasis worden aanbevolen voor diepvriestoepassingen (-30°C tot 0°C) of cryogene omgevingen.
Microscopisch invloedsmechanisme van Tg op PTFE-tape
De algehele prestaties bij lage temperaturen van PTFE-tape voor hoge temperaturen worden gezamenlijk bepaald door zowel de lijmlaag als het PTFE-substraat . PTFE zelf heeft ook een Tg van ongeveer -120°C – opmerkelijk vergelijkbaar met siliconen-PSA.
Temperatuurbereik
Kleefstaat
Staat van PTFE-substraat
Algemeen tapegedrag
Boven Tg (>-120°C, bijv. -70°C)
Rubberachtig, plakkerig
Flexibele
Goede hechting, kan buigen zonder te barsten
Dichtbij Tg (rond -120°C)
Overgangszone
Overgangszone
Gereduceerd maar nog steeds functioneel
Onder Tg (<-120°C, bijv. -180°C)
Glasachtig, broos
Stijf
Hechting is feitelijk verloren gegaan; tape wordt broos
Belangrijk inzicht: Zolang de gebruikstemperatuur ver boven Tg blijft (bijvoorbeeld -70°C, wat 50°C boven -120°C is), blijven zowel de lijm als het substraat in een zeer elastische toestand, wat een uitstekende flexibiliteit bij lage temperaturen en een stabiele hechting garandeert.
Het thermische analyselaboratorium van Aokai PTFE heeft bevestigd dat siliconen-PSA meer dan 80% van zijn afpelsterkte bij kamertemperatuur bij -70°C behoudt, terwijl acryl-PSA onder -30°C meer dan 90% verliest. Deze gegevens komen overeen met het Tg-verschil.
Bij daadwerkelijk cryogeen gebruik (bijvoorbeeld maskertape voor plasmaspuiten bij lage temperatuur of tijdelijke fixatie in dewars met vloeibare stikstof) geven gebruikers vaak ten onrechte de schuld aan de PTFE-film voor barsten, terwijl de echte boosdoener de lijm is. Wanneer de lijm onder zijn Tg bevriest, verliest hij zijn flexibiliteit en kan hij geen buigspanningen absorberen. De spanning wordt vervolgens overgebracht naar het PTFE-substraat, dat nog steeds flexibel kan zijn, maar de stijve laag van de lijm werkt als een spanningsconcentrator, waardoor scheuren ontstaan op het grensvlak van lijm en substraat. De oplossing is om geen dikkere PTFE-film te gebruiken, maar ervoor te zorgen dat de lijm boven de Tg blijft. Voor extreme cryogene omstandigheden onder -150°C wordt zelfs siliconen-PSA marginaal. In dergelijke gevallen worden mechanische bevestigingen (klemmen, schroeven) of lijmvrije PTFE-tapes aanbevolen, omdat geen enkele PSA kan functioneren onder -180°C.
Impact op hechting en flexibiliteit bij lage temperaturen
1. Hechting bij verschillende temperaturen
Temperatuurbereik
Hechtingsniveau
Uitleg
-70°C tot 0°C
Uitstekend
Ver boven Tg → moleculaire ketens actief, goede bevochtiging en energiedissipatie
-100°C tot -180°C
Verminderd
De moleculaire beweging is beperkt, maar siliconen presteren nog steeds beter dan acryl
Dankzij de ultralage Tg (-120°C) behoudt de lijm zijn elasticiteit en zachtheid, zelfs bij -70°C, waardoor brosscheuren effectief wordt voorkomen. De tape kan vrij worden gebogen, omwikkeld en opgewikkeld zonder brosse breuken – in tegenstelling tot gewone zelfklevende tapes die barsten in koude omgevingen.
Samenvatting en toepassingsrichtlijnen
De lage glasovergangstemperatuur van siliconen PSA zorgt ervoor dat PTFE-tape voor hoge temperaturen een stabiele viscositeit en flexibiliteit behoudt onder omstandigheden van lage temperaturen.
Selectiegids per temperatuurbereik:
Servicetemperatuur
Aanbevolen product
Opmerkingen
≥ -70°C
Standaard PTFE-tape met siliconen PSA
Volledig geschikt voor de meeste koude toepassingen (vriezers, koude klimaten)
Kleefvrije pure PTFE-folie + mechanische bevestiging
PSA-adhesie wordt onbetrouwbaar
Opmerkingen over opslag en gebruik:
Bewaar tape hermetisch op een koele, droge plaats volgens de technische specificaties
Voor toepassingen bij lage temperaturen (bijvoorbeeld bij het aanbrengen van tape in een koude omgeving), dient u zowel de tape als het hechtoppervlak voor te verwarmen om de initiële hechting te verbeteren
Vermijd het aanbrengen van tape onder 0°C zonder verwarming – zelfs siliconen PSA heeft een eerste contact boven Tg nodig voor een goede bevochtiging
Samenvattend is het de ultralage glasovergangstemperatuur (-120°C) van drukgevoelige siliconenlijm die PTFE-tape voor hoge temperaturen uniek geschikt maakt voor koude en cryogene omgevingen. Terwijl acryltapes het begeven onder -30°C, blijft PTFE-tape op siliconenbasis flexibel en plakkerig tot -70°C – en kan veel lagere temperaturen overleven met verminderde hechting.
Voor de meeste industriële koudetoepassingen (vriezers, koelketenapparatuur, buiteninstallaties in de winter) werkt standaard PTFE-tape met siliconen-PSA betrouwbaar. Raadpleeg voor diep cryogeen werk een specialist – en overweeg mechanische fixatie onder -150°C.
PTFE-tape nodig voor gebruik bij lage temperaturen? Aokai PTFE biedt standaard en aangepaste kwaliteiten voor verschillende koude omgevingen. Neem contact op met ons technisch team en geef uw temperatuurbereik en inschakelduur door.
Uitgegeven door Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.
Voor gedetailleerde parameters, toepassingsscenario's en op maat gemaakte oplossingen van producten uit een volledige serie, waaronder PTFE-stof voor hoge temperaturen, PTFE-tape voor hoge temperaturen, PTFE-gaasband, naadloze smeltband, enkelzijdig PTFE-doek, hittebestendige transportband en glasvezeldoek , neem dan contact met ons op:
