Как термическая усадка стекловолокна влияет на стабильность размеров ленты из ПТФЭ

А Лента из ПТФЭ , которая сжимается, скручивается или деформируется во время использования, является распространенной неисправностью в полевых условиях. Основная причина часто кроется в одном параметре: скорости термической усадки подложки из стекловолокна..

При спекании ПТФЭ при 360–400°С и отверждении клея при 150–200°С Ткань из стекловолокна подвергается тепловому расширению и, что более важно, необратимой усадке из-за остаточного напряжения плетения. Если это напряжение не устранить перед нанесением покрытия, оно становится скрытым дефектом, вызывающим усадку, скручивание или расслаивание ленты при нагреве.

Чтобы устранить эту проблему, Aokai PTFE использует полностью термофиксированные подложки из стекловолокна. В этой статье объясняется основная причина термической усадки, ее влияние на каждом этапе обработки, а также основное решение: ткань с предварительной термофиксацией с усадкой <0,5% при 400°C.

Основная причина – остаточное напряжение от плетения.

Термическая усадка в основном возникает из-за внутренних остаточных напряжений, накопленных во время вытяжки стекловолокна и ткачества ткани. Стеклоткань без полной термообработки подвергается необратимой усадке при нагревании выше порога снятия напряжения (заметная усадка начинается при температуре выше 300°C).

Любое не полностью снятое или неограниченное напряжение усадки становится основной скрытой проблемой, вызывающей нестабильность размеров ленты. Это напряжение «фиксируется» в структуре ткани во время плетения и снимается только при нагревании до достаточной температуры.

Воздействие во время спекания ПТФЭ – критическая стадия

Температура спекания ПТФЭ достигает 360-400°C, что намного превышает температуру начала термической усадки стекловолокна, что делает этот этап решающим фактором для определения размеров.

1. Зафиксированное усадочное напряжение создает скрытые дефекты размеров.

При обработке при слабом натяжении ткань из стекловолокна свободно и резко сжимается, что приводит к нестандартным размерам длины и ширины. Если для сдерживания усадки применяется чрезмерное натяжение, стекловолокна принудительно удлиняются. При температуре около 380°C расплавленный ПТФЭ проникает в растянутые волокна и обволакивает их; после охлаждения и формования скрытая тенденция к усадке навсегда фиксируется внутри подложки в виде массивного остаточного напряжения растяжения. Когда лента повторно нагревается в последующих процедурах, это остаточное напряжение вызывает усадку подложки и напрямую нарушает стабильность размеров.

2. Неравномерная плоскостность подложки ухудшает однородность покрытия.

Неодинаковая скорость термической усадки в различных зонах ткани (например, край по сравнению с центральной областью) во время спекания вызывает деформации, включая волнистые края, чашеобразные края и выпуклости поверхности . Неровная поверхность подложки приводит к неравномерной толщине клеевого покрытия в последующих процессах, легко вызывая образование пузырьков воздуха или плохую адгезию во время ламинирования, а также косвенно ухудшая как размерную, так и функциональную стабильность готовых лент.

Воздействие во время отверждения клея – вторичное снятие напряжения

Клеевые системы (силиконовые клеи, чувствительные к давлению, акриловые клеи и т.п.) отверждаются при 150-200°С. Эта температура ниже диапазона спекания, но достаточна для активации остаточного напряжения внутри подложки, что приводит к множеству неблагоприятных последствий.

1. Вторичная усадка вызывает дефекты поверхности и отклонения размеров.

При входе в печь отверждения остаточное усадочное напряжение внутри подложки снимается и вызывает измеримую усадку ленты. Это приводит к:

• Чрезмерное уменьшение ширины

• Микротрещины, текстура апельсиновой корки или нарушение сцепления на клейкой поверхности (поскольку усадка происходит одновременно с отверждением)

• Продольные колебания толщины клея и сморщивание антиадгезионной пленки (из-за несоответствия скорости усадки ткани и линейной скорости наносящего валика)

2. Термическая завивка снижает точность обработки.

Слой подложки активно сжимается под воздействием остаточного напряжения при нагреве, в то время как полностью затвердевший клеевой слой имеет другой коэффициент теплового расширения, что приводит к серьезному несоответствию напряжений между двумя слоями. Лента сразу же скручивается при отделении от защитной пленки или при воздействии тепла во время использования, не укладываясь ровно и теряя контроль размеров и работоспособность.

Постоянное снятие напряжения во время конечного использования – долгосрочная нестабильность

Остаточные усадочные напряжения, которые не полностью устраняются во время отверждения клея, сохраняются и при нанесении готового продукта. В условиях высокотемпературной маскировки, термического ламинирования или термоциклирования (например, порошковое покрытие при 260°C) лента сжимается постепенно и непрерывно.

Последствия:

• Сдвинуты границы маскировки (перемещаются линии печати)

• Поднятие края или нарушение адгезии

• Полная потеря стабильности размеров.

Вот почему некоторые ленты выходят из строя даже после прохождения первоначального контроля: скрытое напряжение медленно снимается с течением времени и под воздействием тепла.

Основное решение – устранение усадки перед спеканием

Для производства клейких лент из ПТФЭ со стабильными размерами принудительное растяжение во время обработки не может принципиально решить проблему усадки. Полное удаление усадки стекловолокна должно быть достигнуто у источника.

1. Подход Aokai PTFE

1. Используйте полностью термоотвержденную (предварительно усадочную) ткань из стекловолокна – степень термической усадки строго контролируется на уровне ниже 0,5% в условиях испытаний 400°C × 10 минут (для марок премиум-класса доступны более жесткие стандарты).

2. Добавьте процедуру предварительного высокотемпературного обжига перед пропиткой или покрытием ПТФЭ, чтобы позволить ткани из стекловолокна завершить свободную усадку и полностью снять все внутренние напряжения перед входом в зону спекания.

2. Результат

Как только скорость термической усадки стекловолоконной ткани сведена к минимуму, изменения размеров во время последующего спекания и отверждения клея будут возникать только из-за теплового расширения и сжатия слоев смолы и клея - с гораздо меньшей величиной, чем усадка, вызванная остаточным напряжением. Это принципиально гарантирует:

• Стабильность размеров (длина и ширина)

• Ровность поверхности

• Термостойкость и долгосрочная надежность

Aokai PTFE выбирает только полностью термофиксированные подложки из стекловолокна с документально подтвержденной степенью усадки. Мы можем предоставить тестовые данные в соответствии с требованиями заказчика.

Резюме – Принцип предварительной усадки

Aokai PTFE рекомендует использовать стекловолокно с предварительной термофиксацией с усадкой <0,5% для всех применений, где критичны размеры. Для клиентов, которым требуются сверхстабильные размеры, мы предлагаем марки премиум-класса с усадкой <0,3% при 400°C.

Данное техническое содержание предоставлено Компания Jiangsu Aokai New Material Technology Co., Ltd.

Если вам требуются подробные спецификации, сценарии применения и индивидуальные решения для всей нашей линейки продуктов, включая высокотемпературные ткани из ПТФЭ, высокотемпературные клейкие ленты из ПТФЭ, сетчатые конвейерные ленты из ПТФЭ, бесшовные ленты для машин плавления, ткань с односторонним покрытием из ПТФЭ, термостойкие конвейерные ленты и высокотемпературные ткани из стекловолокна, свяжитесь с нами по указанным ниже каналам:

• Господин Го: +86 18944819998

• Господин Лю: +86 13705266308

Мы придерживаемся принципов профессионализма и честности, стремясь предоставить вам комплексные индивидуальные решения и внимательное послепродажное обслуживание!