A keni provuar ndonjëherë të përdorni shirit të zakonshëm në një frigorifer? Ai bëhet i ngurtë, humbet ngjitshmërinë dhe plasaritet kur përkulet. Për Shirit PTFE me temperaturë të lartë i përdorur në mjedise me temperaturë të ulët - nga ruajtja e ftohtë te tubacionet kriogjenike - temperatura e kalimit të qelqit të ngjitësit (Tg) bën të gjithë ndryshimin.
Ngjitësi i ndjeshëm ndaj presionit silikoni ka një Tg jashtëzakonisht të ulët prej afërsisht -120°C . Kjo është arsyeja e fshehur pse shiriti PTFE mbetet fleksibël dhe ngjitës në temperatura deri në -70°C.
Aokai PTFE e ka studiuar gjerësisht këtë pronë. Ky artikull shpjegon shkencën pas Tg dhe se si ndikon në performancën e shiritit në kushte të ftohta.
Çfarë është temperatura e tranzicionit të qelqit (Tg) dhe pse ka rëndësi?
Temperatura e tranzicionit të qelqit (Tg) është pika në të cilën një polimer ndryshon nga një gjendje e butë, gome në një gjendje qelqi të fortë dhe të brishtë . Kur temperatura bie nën Tg, zinxhirët molekularë të polimerit ngrijnë, duke humbur rrjedhshmërinë dhe aftësinë ngjitëse.
Për ngjitësit e ndjeshëm ndaj presionit:
Mbi Tg: Zinxhirët lëvizin lirshëm → ngjitësi mbetet i butë, ngjitës dhe mund të lagë sipërfaqet
Poshtë Tg: Zinxhirët janë ngrirë → ngjitësi ngurtësohet, humbet ngjitjen dhe bëhet i brishtë
Pse silikoni PSA është i veçantë: Tg e tij prej -120°C është jashtëzakonisht e ulët në krahasim me ngjitësit akrilik (Tg rreth -20°C deri -30°C). Kjo do të thotë se silikoni mbetet elastik dhe ngjitës në një gamë shumë më të gjerë temperaturash - nga -70°C deri në 260°C.
Marrëdhënia midis Tg dhe performancës së ngjitësit nuk është një çelës i thjeshtë ndezës/fikje. Edhe 30°C mbi Tg, lëvizshmëria molekulare është ende e kufizuar; ngjitësi mund të jetë 'lëkuror' dhe jo plotësisht gome. Për aplikimet e shiritit PTFE nën -50°C, ngjitësi duhet të mbajë një modul 'pllaje gome' midis 104 dhe 106 Pa. Silikoni PSA e arrin këtë deri në rreth -80°C për shkak të shtyllës kurrizore fleksibël të siloksanit (–Si–O–Si–). Ngjitësit akrilik, me shtylla kurrizore më të ngurtë karbon-karbon, zakonisht humbasin ngjitjen nën -30°C. Kjo shpjegon pse vetëm shiritat PTFE me bazë silikoni rekomandohen për aplikime në ngrirje (-30°C deri në 0°C) ose mjedise kriogjenike.
Mekanizmi i ndikimit mikroskopik të Tg në shiritin PTFE
Performanca e përgjithshme në temperaturë të ulët të shiritit PTFE me temperaturë të lartë përcaktohet së bashku nga shtresa ngjitëse dhe nënshtresa PTFE . Vetë PTFE gjithashtu ka një Tg prej afërsisht -120°C - jashtëzakonisht e ngjashme me PSA silikoni.
Gama e temperaturës
Gjendja ngjitëse
Gjendja e nënshtresës PTFE
Sjellja e përgjithshme e shiritit
Mbi Tg (>-120°C, p.sh., -70°C)
Gome, ngjitëse
Fleksibël
Ngjitje e mirë, mund të përkulet pa plasaritur
Pranë Tg (rreth -120°C)
Zona e tranzicionit
Zona e tranzicionit
E reduktuar por ende funksionale
Nën Tg (<-120°C, p.sh. -180°C)
E qelqtë, e brishtë
E ngurtë
Aderimi i humbur në thelb; shiriti bëhet i brishtë
Vështrim kryesor: Për sa kohë që temperatura e shërbimit qëndron shumë mbi Tg (p.sh. -70°C, që është 50°C mbi -120°C), si ngjitësi ashtu edhe nënshtresa mbeten në një gjendje shumë elastike, duke garantuar fleksibilitet të shkëlqyer në temperaturë të ulët dhe ngjitje të qëndrueshme.
Laboratori i analizave termike të Aokai PTFE ka konfirmuar se silikoni PSA ruan mbi 80% të forcës së lëvores së tij në temperaturën e dhomës në -70°C, ndërsa PSA akrilike humbet më shumë se 90% nën -30°C. Këto të dhëna përputhen me diferencën Tg.
Në përdorimin aktual kriogjenik (p.sh., shirit maskë për spërkatje plazme në temperaturë të ulët ose fiksim të përkohshëm në dewars me nitrogjen të lëngshëm), përdoruesit shpesh fajësojnë gabimisht filmin PTFE për plasaritjen kur fajtori i vërtetë është ngjitësi. Kur ngjitësi ngrin nën Tg të tij, ai humbet përputhshmërinë dhe nuk mund të thithë stresin e përkuljes. Tendosje më pas transferohet në nënshtresën PTFE, e cila mund të jetë ende fleksibël, por shtresa e ngurtë e ngjitësit vepron si një përqendrues stresi, duke inicuar çarje në ndërfaqen ngjitës-substrat. Zgjidhja nuk është të përdorni një film më të trashë PTFE, por të siguroheni që ngjitësi të mbetet mbi Tg të tij. Për kushte ekstreme kriogjenike nën -150°C, edhe PSA silikoni bëhet margjinal. Në raste të tilla, rekomandohet fiksim mekanik (kapsa, vida) ose shirita PTFE pa ngjitës, pasi asnjë PSA nuk mund të funksionojë nën -180°C.
Ndikimi në ngjitjen dhe fleksibilitetin në temperaturë të ulët
1. Ngjitja në temperatura të ndryshme
Gama e temperaturës
Niveli i ngjitjes
Shpjegimi
-70°C deri në 0°C
E shkëlqyeshme
Shumë mbi Tg → zinxhirët molekularë aktivë, lagështim i mirë dhe shpërndarja e energjisë
-100°C deri në -180°C
E reduktuar
Lëvizja molekulare është e kufizuar, por silikoni ende tejkalon akrilin
Nën -180°C
Në thelb zero
Zinxhirët pothuajse plotësisht të ngrirë; Sjellja e PSA zhduket
2. Fleksibilitet në temperaturë të ulët
Tg ultra i ulët (-120°C) i mundëson ngjitësit të ruajë elasticitetin dhe butësinë edhe në -70°C, duke parandaluar në mënyrë efektive plasaritjen e brishtë. Shiriti mund të përkulet, mbështillet dhe plagoset lirshëm pa thyerje të brishtë – ndryshe nga shiritat e zakonshëm ngjitës që çahen në mjedise të ftohta.
Përmbledhje & Udhëzimet e Aplikimit
Temperatura e ulët e tranzicionit të qelqit të silikonit PSA mundëson shiritin PTFE me temperaturë të lartë të mbajë viskozitet dhe fleksibilitet të qëndrueshëm në kushte të temperaturës së ulët.
Udhëzues përzgjedhjeje sipas diapazonit të temperaturës:
Temperatura e shërbimit
Produkt i rekomanduar
Shënime
≥ -70°C
Shirit standard PTFE me PSA silikoni
Plotësisht i përshtatshëm për shumicën e aplikimeve të ftohta (ngrirës, klimat e ftohta)
-70°C deri -180°C
Shirit PTFE i modifikuar posaçërisht rezistent ndaj temperaturës së ulët
Mund të kërkojë formulim me porosi
≤ -180°C
Film i pastër PTFE pa ngjitës + fiksim mekanik
Ngjitja e PSA bëhet e pabesueshme
Shënime për ruajtjen dhe përdorimin:
Ruajeni shiritin në mënyrë hermetike në vende të freskëta dhe të thata sipas specifikimeve teknike
Për aplikim në temperaturë të ulët (p.sh., aplikimi i shiritit në mjedis të ftohtë), ngrohni paraprakisht shiritin dhe sipërfaqen e lidhjes për të përmirësuar ngjitjen fillestare
Shmangni aplikimin e shiritit nën 0°C pa u ngrohur – edhe silikoni PSA ka nevojë për kontakt fillestar mbi Tg për lagjen e duhur
Si përmbledhje , temperatura ultra e ulët e tranzicionit të qelqit (-120°C) e ngjitësit të ndjeshëm ndaj presionit të silikonit është ajo që e bën shiritin me temperaturë të lartë PTFE të përshtatshëm në mënyrë unike për mjedise të ftohta dhe kriogjenike. Ndërsa shiritat akrilik dështojnë nën -30°C, shiriti PTFE me bazë silikoni mbetet fleksibël dhe ngjitës deri në -70°C - dhe mund t'i mbijetojë temperaturave shumë më të ulëta me ngjitje të reduktuar.
Për shumicën e aplikacioneve të ftohta industriale (frigoriferë, pajisje me zinxhir të ftohtë, instalime në natyrë në dimër), shiriti standard PTFE me silikoni PSA funksionon në mënyrë të besueshme. Për punë të thellë kriogjenike, konsultohuni me një specialist - dhe merrni parasysh fiksimin mekanik nën -150°C.
Keni nevojë për një shirit PTFE për përdorim në temperaturë të ulët? Aokai PTFE ofron nota standarde dhe të modifikuara për mjedise të ndryshme të ftohta. Kontaktoni ekipin tonë teknik për gamën tuaj të temperaturës dhe ciklin e punës.
Lëshuar nga Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.
Për parametrat e detajuar, skenarët e aplikimit dhe zgjidhjet e personalizuara të produkteve të serisë së plotë, duke përfshirë pëlhurën me temperaturë të lartë PTFE, shiritin me temperaturë të lartë PTFE, rripin rrjetë PTFE, rripin e shkrirjes pa probleme, pëlhurën PTFE të njëanshme, rripin transportues rezistent ndaj temperaturës së lartë dhe pëlhurën tekstil me fije qelqi , ju lutemi na kontaktoni:
