Что вызывает растрескивание в процессе пропитки ПТФЭ?

Компания Jiangsu Aokai New Materials, профессиональный производитель высокотемпературных тканей из ПТФЭ, объяснит причины растрескивания стеклоткани после пропитки эмульсией ПТФЭ (политетрафторэтилена). Это распространенная технологическая проблема при производстве композиционных материалов, которая обычно возникает во время сушки (удаления влаги и поверхностно-активных веществ) или высокотемпературного спекания (плавления частиц ПТФЭ в сплошную пленку).

1. Серьезное несоответствие коэффициентов теплового расширения.

Это фундаментальная физическая причина.

Существует огромная разница в коэффициентах теплового расширения между стекловолокном и ПТФЭ: коэффициент линейного расширения стекловолокна составляет примерно 5×10⁻⁶/℃ , тогда как коэффициент линейного расширения ПТФЭ составляет от 100×10⁻⁶/℃ до 200×10⁻⁶/℃  (примерно в 20 раз больше, чем у стекловолокна).

Во время охлаждения (от температуры спекания примерно 380–400 ℃ до комнатной температуры) ПТФЭ сжимается гораздо сильнее, чем каркас из стекловолокна. Поскольку ткань из стекловолокна действует как жесткий каркас, ПТФЭ сжимается во время усадки, создавая значительные внутренние растягивающие термические напряжения. Когда это напряжение превышает предел прочности пленки ПТФЭ или прочность межфазного соединения между ПТФЭ и стекловолокном, происходит растрескивание, снимающее напряжение.

2. Неправильный контроль процессов сушки и спекания.

Параметры нагрева пропитанного материала напрямую влияют на растрескивание:

·  Чрезмерно высокая скорость нагрева : особенно при температуре около 100 ℃ (быстрое испарение влаги) и 200 ℃–250 ℃ (разложение поверхностно-активных веществ в эмульсии и зоне кристаллического перехода перед спеканием ПТФЭ). Быстрый нагрев вызывает внутренние напряжения и газовое воздействие из-за мгновенного испарения растворителей и добавок, что приводит к растрескиванию покрытия.

·  Чрезмерно высокая скорость охлаждения : Прямое воздействие окружающего воздуха для быстрого охлаждения после спекания создает интенсивное мгновенное усадочное напряжение из-за большой разницы температур, которое легко вызывает появление мелких сетчатых трещин.

·  Чрезмерно высокая температура спекания или слишком длительное время спекания : Это вызывает ухудшение молекулярной массы ПТФЭ и чрезмерную текучесть, что делает материал более склонным к растрескиванию под нагрузкой.

3. Проблемы процесса пропитки и концентрации эмульсии.

Толщина, однородность и глубина проникновения пропитанного слоя напрямую влияют на чувствительность к растрескиванию:

·  Чрезмерно толстый одиночный слой пропитки : в целях обеспечения толщины или эффективности производства слишком толстое покрытие из ПТФЭ наносится за один проход. Во время сушки и спекания толстое покрытие имеет более длинный путь удаления растворителя и подвергается большей объемной усадке (содержание твердых веществ в эмульсии ПТФЭ обычно составляет около 60%, что означает, что необходимо удалить примерно 40% влаги), что часто приводит к растрескиванию поверхности.

·  Неравномерная пропитка : Локализованное чрезмерное накопление ПТФЭ или неравномерное распределение эмульсии на поверхности ткани приводит к концентрированному усадочному напряжению.

·  Недостаточное проникновение эмульсии : Если ткань из стекловолокна не депарафинирована или плохо обработана поверхность, эмульсия ПТФЭ не может полностью проникнуть в пучки волокон и образует только поверхностную «кожную пленку». Эта пленка имеет слабое сцепление с подложкой и имеет тенденцию отслаиваться или трескаться при нагревании.

4. Факторы, связанные с субстратом

·  Невощеная ткань из стекловолокна : Ткань из стекловолокна содержит проклеивающие вещества (парафин, эпоксидная смола и т. д.), образующиеся в процессе плетения. Без высокотемпературной депарафинизации или химической очистки перед пропиткой эти органические вещества карбонизуются и улетучиваются во время последующего спекания, выделяя газ, который разрывает покрытие или ослабляет связь между ПТФЭ и стекловолокном, что приводит к образованию трещин.

·  Структура и толщина ткани из стекловолокна : Более толстая и плотная ткань из стекловолокна (например, толстая атласная ткань) обладает более высокой жесткостью и более сильным сдерживанием усадки ПТФЭ. Между тем, более глубокие канавки между пучками волокон имеют тенденцию вызывать концентрацию напряжений и растрескивание по краям канавок во время сушки.

Вышеуказанная информация предоставлена ​​компанией Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Для получения подробных параметров, сценариев применения и индивидуальных решений всего ассортимента нашей продукции, включая высокотемпературную ткань из ПТФЭ, высокотемпературную ленту из ПТФЭ, высокотемпературную сетчатую ленту из ПТФЭ, бесшовные ленты для склеивающих машин, одностороннюю ткань из ПТФЭ, высокотемпературные конвейерные ленты, высокотемпературную ткань из стекловолокна и другие сопутствующие товары, свяжитесь с нами:

·  Горячая линия обслуживания: г-н. Го: +86 18944819998 Г-н Лю: +86 13705266308

Мы всегда придерживаемся философии обслуживания, основанной на экономичном качестве, профессионализме и честности, и стремимся предоставить вам универсальные решения и внимательное обслуживание!