Podstawowym procesem produkcji jest impregnacja emulsją PTFE Tkanina odporna na wysoką temperaturę PTFE . Sama bazowa dyspersja PTFE nie zawsze zwilża, penetruje lub łączy się idealnie z tkaniną z włókna szklanego. Aby uzyskać jednolitą powłokę, silną przyczepność i wolne od wad powierzchnie, producenci dodają szereg funkcjonalnych środków pomocniczych.
Firma Aokai PTFE zoptymalizowała formuły impregnacji w wielu produktach. W tym przewodniku wyjaśniono osiem najpopularniejszych środków pomocniczych – co robią, jak działają i kiedy ich używać.
Środki zwilżające i penetrujące – dodatek do rdzenia
Surowa emulsja PTFE ma stosunkowo wysokie napięcie powierzchniowe, co prowadzi do słabej infiltracji do włókien i tkanin. Środki zwilżające zmniejszają napięcie powierzchniowe, dzięki czemu emulsja skutecznie się rozprowadza i penetruje.
Typ
Przykłady
Cechy
Niejonowe środki powierzchniowo czynne (główny nurt)
Seria Chemours Capstone (krótkołańcuchowa, wolna od PFOS/PFOA)
Ultraniskie napięcie powierzchniowe, doskonała penetracja w podłoża trudne do zwilżenia. Dozowanie musi być ściśle kontrolowane, aby uniknąć pogorszenia właściwości powierzchniowych po spiekaniu.
Kluczowa uwaga: Fluorowęglowe środki powierzchniowo czynne są bardzo skuteczne, ale wymagają ostrożnego dozowania. Nadmiar może migrować do powierzchni powłoki podczas spiekania i zmniejszać właściwości zapobiegające przywieraniu.
Zagęstniki i modyfikatory reologii – kontrola zbierania powłoki
Zagęszczacze regulują lepkość emulsji zapobiegając jej kapaniu i precyzyjnie regulują grubość powłoki.
Typ
Przykłady
Cechy
Etery celulozy
Hydroksyetyloceluloza (HEC), metyloceluloza (MC)
Rozpuszczalny w wodzie, wypala się całkowicie podczas spiekania
Doskonałe poziomowanie, zabezpieczenie przed rozpryskami
Zagęstniki nieorganiczne
Krzemionka dymiona, bentonit
Zwiększ tiksotropię i odporność na ciepło; może zmniejszyć przejrzystość powłoki
Praktyczna wskazówka: W przypadku cienkich, równomiernych powłok na tkaninach o gęstym splocie należy stosować preparaty o niskiej lepkości z minimalną ilością zagęstnika. W przypadku grubych powłok lub tkanin o otwartym splocie należy zwiększyć ilość zagęszczacza, aby kontrolować głębokość penetracji.
regulatory pH i stabilizatory emulsji
Emulsje PTFE są na ogół stabilizowane anionowymi środkami powierzchniowo czynnymi i utrzymywane w pH 9–10, aby zapobiec koagulacji.
Woda amoniakalna (28% wag.): Najszerzej stosowany regulator. Całkowicie ulatnia się podczas suszenia/spiekania, nie pozostawiając żadnych pozostałości pogarszających wydajność.
Pomocnicze stabilizatory: Anionowe środki powierzchniowo czynne, takie jak dodecylosiarczan sodu (SDS) i drugorzędowy sulfonian alkilu (SAS), poprawiają odporność emulsji na ścinanie podczas pompowania i mieszania.
Promotory przyczepności – żywice wiążące i środki sprzęgające
Czysty PTFE ma wyjątkowo słabą siłę wiązania z podłożami. Niezbędne są promotory przyczepności.
1. Silanowe środki sprzęgające
Przykłady: Aminosilan (KH-550), epoksysilan.
Mechanizm: Po hydrolizie tworzą wiązania chemiczne z włóknem szklanym – wiązania Si-O-Si pomiędzy silanem a szkłem oraz organiczne grupy funkcyjne, które oddziałują z PTFE lub innymi polimerami.
Uwaga: Należy dodawać ostrożnie, aby uniknąć rozbicia emulsji. Zaleca się wstępną hydrolizę lub obróbkę końcową (nałożenie tkaniny przed impregnacją).
2. Dyspersje żywic wiążących odporne na wysokie temperatury
Zastosowanie: Materiały rdzeniowe do powłok nieprzywierających i popularne spoiwa do impregnowanych mediów filtracyjnych z włókna szklanego i materiałów membranowych. Poprawiają adhezję i spójność końcowego kompozytu.
Środki błonotwórcze – obniżające temperaturę spiekania
PTFE ma wyjątkowo wysoką lepkość stopu. Substancje tworzące błonę ułatwiają stapianie cząstek podczas spiekania.
PFA (żywica perfluoroalkoksylowa) – niższa temperatura topnienia niż PTFE
FEP (fluorowany kopolimer etylenowo-propylenowy) – niższa temperatura topnienia niż PTFE
Te przetwarzalne w stanie stopionym fluoropolimery tworzą stopione fazy wiążące pomiędzy cząstkami PTFE podczas spiekania, zwiększając zwartość powłoki i przyczepność międzyfazową. Są szczególnie przydatne w przypadku grubych powłok lub gdy pożądane są niższe temperatury spiekania.
Wypełniacze funkcjonalne – niestandardowe właściwości na żądanie
Wypełniacze są bezpośrednio dyspergowane w emulsji w celu nadania określonych właściwości.
Sadza, grafit, nanorurki węglowe (z dyspergatorami)
Rozproszyć ładunek statyczny
Pigmenty kolorowe
Czarny tlenek żelaza, dwutlenek tytanu
Kodowanie kolorami, odporność na promieniowanie UV
Ważne: Wypełniacze wymagają odpowiednich zwilżających środków dyspergujących (np. polikarboksylanów), aby zapobiec aglomeracji i zapewnić równomierne rozprowadzenie.
Środki przeciwpieniące – zapobieganie powstawaniu dziur
Podczas impregnacji następuje silne pienienie, które powoduje powstawanie dziurek na powłokach.
Typ
Cechy
Odpieniacze niezawierające silikonu (preferowane)
Na bazie polieteru, na bazie oleju mineralnego. Eliminuje ryzyko, że pozostałości silikonu zaburzą przyczepność wtórną lub obróbkę powierzchni.
Odpieniacze silikonowe
Silna zdolność odpieniania, ale zastosowanie jest ograniczone do zastosowań, w których dopuszczalne są śladowe pozostałości silikonu.
Zalecenie: W przypadku taśm PTFE, które będą stosowane w zastosowaniach wymagających wysokiej jakości klejenia lub powlekania, zdecydowanie preferowane są środki przeciwpieniące niezawierające silikonu.
Substancje nawilżające błonotwórcze – do użytku okazjonalnego
Od czasu do czasu dodaje się śladowe rozpuszczalniki lub poliole o wysokiej temperaturze wrzenia (glikol propylenowy, glikol etylenowy), aby spowolnić odparowywanie wody i zapobiec pękaniu w wyniku szybkiego suszenia.
Ważne: są one rzadko stosowane w procesach spiekania, ponieważ wszystkie składniki organiczne muszą podczas spiekania całkowicie się rozłożyć. Nadmierne użycie może pozostawić pozostałości węgla.
Aokai PTFE może opracować niestandardowe mieszanki impregnacyjne do określonych zastosowań. Skontaktuj się z nami, przedstawiając swoje podłoże, wymagania dotyczące grubości powłoki i docelowe parametry użytkowe.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat szczegółowych specyfikacji, scenariuszy zastosowań i niestandardowych rozwiązań dla naszej pełnej gamy produktów, w tym tkanin wysokotemperaturowych PTFE, taśm wysokotemperaturowych PTFE, pasów siatkowych PTFE, pasów maszynowych do klejenia bez szwu, jednostronnej tkaniny PTFE, taśm przenośnikowych odpornych na wysokie temperatury i tkanin z włókna szklanego odpornych na wysokie temperatury, skontaktuj się z nami:
