Ta članek obravnava zahteve glede hitrosti hlajenja med visokotemperaturnim sintranjem PTFE tkanine. Po sintranju pri 380-400 °C mora tkanina hitro preiti skozi območje, občutljivo na kristalizacijo 310-315 °C. Priporočena hitrost hlajenja je vsaj 30-50°C/min (tanka tkanina lahko z zračnim hlajenjem doseže 100-200°C/min). Hitro ohlajanje (gašenje) povzroči nizko kristaliničnost (45-50 %), kar daje mehke, žilave premaze z gladkimi površinami, močnim oprijemom, odlično zmogljivostjo proti sprijemanju in odpornostjo na razslojevanje in razpoke. Počasno ohlajanje (ohlajanje v peči) ima za posledico visoko kristaliničnost (60-70 %), kar povzroča toge, krhke prevleke, ki so nagnjene k krčenju, luščenju in mikrorazpokam.

Visoko natezna visokotemperaturna PTFE tkanina je narejena s prevleko PTFE na visoko trdno tkanino iz steklenih vlaken, ki nudi natezno trdnost, toplotno odpornost, lastnosti proti prijemanju, kemično odpornost in nizko trenje. Ključne aplikacije vključujejo: industrijsko transportiranje (toplotno skrčljiva embalaža, peka hrane, sušilniki tekstila, sušenje papirja/filma); Kompozitna tkanina za ločevanje in vroče stiskalne podloge za blazine; varjenje zaščitnih zaves in termoizolacijskih plaščev; izolacija električnih motorjev in transformatorjev; gradbeni drsni ležaji in nosilci cevovodov; kemična filtracija in tesnjenje ventilov v korozivnih okoljih. Visoka natezna trdnost zagotavlja vzdržljivost pri napetosti, trganju, ponavljajočem se upogibanju in visokotemperaturni mehanski obremenitvi v teh različnih težkih aplikacijah.

Med sintranjem se delci PTFE na tkanini iz steklenih vlaken stopijo nad 327 °C, pri čemer uničijo prvotne prepognjene verižne lamele in meje delcev, da nastane amorfna talina. Po ohlajanju PTFE rekristalizira v sferulite, sestavljene iz radialno usmerjenih lamel, s kristaliničnostjo v območju 50–70 %. Hitrost ohlajanja določa popolnost kristala: počasno ohlajanje daje večjo kristaliničnost, večje kroglice, večjo trdoto; hitro kaljenje daje finejše sferulite in izboljšano prožnost.

Ta tehnični opis podjetja Jiangsu Aokai analizira, kako prenizke ali visoke temperature sintranja poškodujejo visokotemperaturno tkanino PTFE. Nizko sintranje pušča delce nestalite, kar povzroča mikropore, šibko vez med premazom in substratom, grobe površine, slabo mehansko trdnost in mlečno neprozoren videz. Pregrevanje povzroči toplotno razgradnjo PTFE, ustvarjanje luknjic, mehurčkov, krhkosti, rumeno-črne spremembe barve in sproščanje strupenih hlapov. Obe skrajnosti uničujeta kompaktnost, delovanje proti sprijemanju, fleksibilnost, izolacijo in dimenzijsko stabilnost.

Izolacijska tesnila iz visokotemperaturne tkanine PTFE združujejo visoko dielektrično trdnost (stabilno pri vlagi), temperaturno območje od -70 °C do 260 °C, univerzalno kemično odpornost (razen staljenih alkalijskih kovin), površino proti sprijemanju (preprečuje lezenje), zaščito pred lezenjem (ojačitev iz steklenih vlaken v primerjavi s čistim PTFE), visoko natezno trdnost, nizko trenje (μ=0,05-0,1) in stopnjo gorenja V-0. V primerjavi s tesnili iz sljude, gume in čistega PTFE tkanina iz PTFE ponuja vrhunsko fleksibilnost, sposobnost obdelave in dolgoročno dimenzijsko stabilnost. Idealno za transformatorje, izolacijo motorjev, kemično tesnjenje prirobnic in polprevodniško opremo.

Ploskost PTFE tkanine med sintranjem zahteva natančen nadzor napetosti, temperature in zadrževanja. Osnovne metode: stenterski stroj (plošče z zatiči ohranjajo širino, preprečujejo krčenje votka), temperaturni profil gradienta (počasno segrevanje → 380-400 °C zadrževanje → počasno ohlajanje pod 310 °C pred sprostitvijo napetosti), predhodno skrčen substrat (odstrani napetost tkanja pred nanosom) in enakomerna debelina nanosa (preprečuje diferencialno taljenje). Zadrževanje stenterja je treba vzdrževati, dokler se ne ohladi pod točko kristalizacije PTFE (približno 310 °C), da se prepreči zvijanje.

Enakomernost premaza med impregnacijo tkanine iz steklenih vlaken z emulzijo PTFE je rešilna bilka kakovosti izdelka. Vzroki neenakomernega premaza: nesprijemljivost (sprijemanje na tankih mestih), mehanska šibkost (koncentracija napetosti, trganje), električna nestabilnost (prebojna napetost pade na 1/10), kemična penetracija (luknjičasta korozija), težave z merami (zvitost) in napake pri obdelavi (razgibavanje traku, nihanje debeline). Enakomerna prevleka zahteva natančno kontrolo viskoznosti emulzije, vsebnosti trdnih snovi, napetosti tkanine, stiskalnih rež in večconskih profilov sušenja/sintranja.

Visokotemperaturna tkanina PTFE je podvržena štirim stopnjam strukturnih sprememb, ko temperatura narašča: pod 260 °C – počasno mikrorazpokanje in izhlapevanje ostankov aditiva; pri 327°C (tališče) – prehaja kristalno v amorfno, prevleka se zmehča, razloji iz steklenih vlaken; 400-500°C – PTFE depolimerizira (sprošča strupene pline), premaz izgine; nad 500°C – steklena vlakna se zmehčajo (zmehčišče 840°C) in izgubijo strukturno celovitost. Neprekinjeno ostanite pod 260 °C, za varno delovanje se izogibajte vrhom >300 °C.

Visokotemperaturna tkanina PTFE se proizvaja z impregnacijo z enim potapljanjem (en prehod: hiter, poceni, tanek premaz, hrapava površina z luknjami) ali impregnacijo z več potopitvami (2-3+ prehodi: gladek, gost premaz brez luknjic, vsebnost PTFE 50-70 %, vrhunska zmogljivost, višji stroški). Enkratna uporaba ustreza nizkokakovostnim tesnilom, začasnim preprogam in materialom, ki dihajo. Večkratno namakanje je potrebno za pekače za živila, tekoče trakove proti prijemanju, podlage za visokofrekvenčna vezja, kemične obloge in arhitekturne membrane.

PTFE visokotemperaturna površinska obdelava tkanine prekine kemično inertnost za lepljenje/tisk. Štiri metode: kemično jedkanje (natrijev naftalen, površinska energija 20→40-50 dyn/cm, trajna temna plast, mikroporozna struktura), obdelava s plazmo (nano-hrapavost, cepljenje funkcionalne skupine, kratko aktivno okno), obdelava s korono (tanek film, hiter razpad, omejena globina) in laserska obdelava (natančno mikrovzorčenje, nadzorovana karbonizacija). Vse metode fizično hrapavijo in kemično uvajajo polarne skupine (C=O, -OH, -COOH), da omogočijo lepilno lepljenje.