Čo spôsobuje praskanie v procese impregnácie PTFE?

Ako profesionálny výrobca PTFE vysokoteplotných tkanín, Jiangsu Aokai New Materials vysvetlí príčiny praskania v tkanine zo sklenených vlákien po impregnácii emulziou PTFE (polytetrafluóretylén). Ide o bežný procesný problém pri výrobe kompozitných materiálov, ktorý sa zvyčajne vyskytuje počas sušenia (odstránenie vlhkosti a povrchovo aktívnych látok) alebo vysokoteplotného spekania (tavenie častíc PTFE do súvislého filmu).

1. Závažný nesúlad koeficientov tepelnej rozťažnosti

Toto je základná fyzická príčina.

Existuje obrovský rozdiel v koeficientoch tepelnej rozťažnosti medzi skleneným vláknom a PTFE: koeficient lineárnej rozťažnosti skleneného vlákna je približne 5 × 10⁻⁶/℃ , zatiaľ čo koeficient PTFE je približne 100 × 10⁻⁶/℃ až 200 × 10⁻⁻⁶/℃  (približne 20-násobok skleneného vlákna).

Počas chladenia (z teploty spekania približne 380 ℃ – 400 ℃ na izbovú teplotu) sa PTFE zmršťuje oveľa výraznejšie ako rám zo sklenených vlákien. Keďže tkanina zo sklenených vlákien pôsobí ako tuhá kostra, PTFE je počas zmršťovania obmedzený a vytvára značné vnútorné ťahové tepelné napätie. Keď toto napätie presiahne pevnosť v ťahu PTFE filmu alebo pevnosť medzifázovej väzby medzi PTFE a skleneným vláknom, dôjde k prasknutiu, aby sa napätie uvoľnilo.

2. Nesprávna kontrola procesov sušenia a spekania

Parametre ohrevu impregnovaného materiálu priamo ovplyvňujú praskanie:

·  Príliš vysoká rýchlosť ohrevu : Najmä pri teplote okolo 100 ℃ (rýchle odparovanie vlhkosti) a 200 ℃ – 250 ℃ (rozklad povrchovo aktívnych látok v emulzii a kryštalickej prechodovej zóne pred spekaním PTFE). Prudký ohrev spôsobuje vnútorné napätie a vplyv plynov z okamžitého odparovania rozpúšťadiel a prísad, čo vedie k praskaniu povlaku.

·  Príliš vysoká rýchlosť ochladzovania : Priame vystavenie okolitému vzduchu pre rýchle ochladenie po spekaní vytvára intenzívne okamžité zmrašťovacie napätie v dôsledku veľkých teplotných rozdielov, ktoré ľahko vyvoláva jemné sieťové trhliny.

·  Príliš vysoká teplota spekania alebo príliš dlhý čas spekania : To spôsobuje degradáciu molekulovej hmotnosti PTFE a nadmernú tekutosť, vďaka čomu je materiál náchylnejší na praskanie pri namáhaní.

3. Problémy v procese impregnácie a koncentrácii emulzie

Hrúbka, rovnomernosť a hĺbka prieniku impregnovanej vrstvy priamo ovplyvňujú citlivosť na praskanie:

·  Nadmerne hrubá jednotlivá impregnačná vrstva : V snahe o hrúbku alebo efektivitu výroby sa v jednom kroku nanáša príliš hrubý PTFE povlak. Počas sušenia a spekania má hrubý povlak dlhšiu cestu na odstránenie rozpúšťadla a podlieha väčšiemu objemovému zmršťovaniu (emulzia PTFE má zvyčajne obsah pevných látok asi 60 %, čo znamená, že sa musí odstrániť približne 40 % vlhkosti), čo často spôsobuje praskanie povrchu.

·  Nerovnomerná impregnácia : Lokalizované nadmerné nahromadenie PTFE alebo nerovnomerné rozloženie emulzie na povrchu látky vedie ku koncentrovanému namáhaniu zrážaním.

·  Nedostatočná penetrácia emulzie : Ak tkanina zo sklenených vlákien nie je odvoskovaná alebo nedostatočne povrchovo upravená, emulzia PTFE nedokáže úplne preniknúť do zväzkov vlákien a vytvorí len povrchový 'kožný film'. Táto fólia má slabé ukotvenie s podkladom a pri zahrievaní má tendenciu sa oddeľovať alebo praskať.

4. Faktory súvisiace so substrátom

·  Nevoskovaná tkanina zo sklenených vlákien : Tkanina zo sklenených vlákien obsahuje šlichtovacie činidlá (parafín, epoxid atď.) z procesu tkania. Bez vysokoteplotného odparafínovania alebo chemického čistenia pred impregnáciou tieto organické látky počas následného spekania karbonizujú a prchajú, pričom vzniká plyn, ktorý porušuje povlak alebo oslabuje spojenie medzi PTFE a skleneným vláknom, čo vedie k prasklinám.

·  Štruktúra a hrúbka tkaniny zo sklenených vlákien : Silnejšia a hustejšia tkanina zo sklenených vlákien (ako je hrubá saténová tkanina) vykazuje vyššiu tuhosť a silnejšie obmedzenie zrážania PTFE. Medzitým hlbšie drážky medzi zväzkami vlákien majú tendenciu spôsobiť koncentráciu napätia a praskanie na okrajoch drážky počas sušenia.

Vyššie uvedené informácie poskytuje spoločnosť Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Podrobné parametre, aplikačné scenáre a prispôsobené riešenia nášho celého produktového radu – vrátane PTFE vysokoteplotnej tkaniny, PTFE vysokoteplotnej pásky, PTFE vysokoteplotného sieťového pásu, bezšvíkových pásov pre lepiace stroje, jednostrannej PTFE tkaniny, dopravníkových pásov odolných voči vysokej teplote, tkaniny zo sklenených vlákien odolnej voči vysokej teplote a ďalších súvisiacich produktov – nás neváhajte kontaktovať

·  Servisná linka: Mr. Guo: +86 18944819998 Pán Liu: +86 13705266308

Vždy presadzujeme filozofiu nákladovo efektívnej kvality, profesionality a integrity a sme odhodlaní poskytovať vám komplexné riešenia a pozorný servis!