Vad orsakar sprickbildning i PTFE-impregneringsprocessen?

Som en professionell tillverkare av PTFE högtemperaturtyger kommer Jiangsu Aokai New Materials att förklara orsakerna till sprickbildning i glasfibertyg efter impregnering med PTFE (polytetrafluoretylen) emulsion. Detta är ett vanligt processproblem vid tillverkning av kompositmaterial, som vanligtvis inträffar under torkning (avlägsnande av fukt och ytaktiva ämnen) eller högtemperatursintring (smältning av PTFE-partiklar till en kontinuerlig film).

1. Allvarlig missanpassning av termiska expansionskoefficienter

Detta är den grundläggande fysiska orsaken.

Det finns en enorm skillnad i värmeutvidgningskoefficienter mellan glasfiber och PTFE: den linjära expansionskoefficienten för glasfiber är cirka 5×10⁻⁶/℃ , medan den för PTFE är cirka 100×10⁻⁶/℃ till 200×10⁻⁶/℃  gånger så mycket fiber (ungefär glasfiber).

Under kylning (från en sintringstemperatur på cirka 380℃–400℃ ner till rumstemperatur) krymper PTFE betydligt mer än glasfiberramverket. Eftersom glasfibertyg fungerar som ett styvt skelett, begränsas PTFE under krympning, vilket genererar betydande inre termisk dragspänning. När denna spänning överstiger draghållfastheten hos PTFE-filmen eller gränsytbindningsstyrkan mellan PTFE och glasfiber, uppstår sprickbildning för att frigöra spänningen.

2. Felaktig kontroll av torknings- och sintringsprocesser

Värmeparametrar för det impregnerade materialet påverkar direkt sprickbildning:

·  Alltför snabb uppvärmningshastighet : Speciellt vid cirka 100 ℃ (snabb förångning av fukt) och 200 ℃–250 ℃ (sönderdelning av ytaktiva ämnen i emulsionen och den kristallina övergångszonen före PTFE-sintring). Snabb uppvärmning orsakar inre stress och gaspåverkan från omedelbar förångning av lösningsmedel och tillsatser, vilket resulterar i att beläggningen spricker.

·  Alltför snabb kylningshastighet : Direkt exponering för omgivande luft för snabb kylning efter sintring skapar intensiv momentan krympspänning på grund av stora temperaturskillnader, vilket lätt inducerar fina nätverkssprickor.

·  För hög sintringstemperatur eller för lång sintringstid : Detta orsakar nedbrytning av PTFE-molekylvikten och överdriven flytbarhet, vilket gör materialet mer känsligt för sprickbildning under påkänning.

3. Problem med impregneringsprocessen och emulsionskoncentration

Tjockleken, likformigheten och inträngningsdjupet hos det impregnerade skiktet påverkar direkt känsligheten för sprickbildning:

·  Alltför tjockt enstaka impregneringsskikt : I strävan efter tjocklek eller produktionseffektivitet appliceras en alltför tjock PTFE-beläggning i en gång. Under torkning och sintring har en tjock beläggning en längre väg för borttagning av lösningsmedel och genomgår större volymetrisk krympning (PTFE-emulsion har vanligtvis en fast substanshalt på cirka 60 %, vilket betyder att ungefär 40 % fukt måste avlägsnas), vilket ofta orsakar ytsprickor.

·  Ojämn impregnering : Lokal överdriven PTFE-uppbyggnad eller ojämn emulsionsfördelning på tygytan leder till koncentrerad krympspänning.

·  Otillräcklig emulsionsgenomträngning : Om glasfibertyget inte är avvaxat eller dåligt ytbehandlat, kan PTFE-emulsionen inte penetrera helt in i fiberknippen och bildar endast en ytlig 'hudfilm'. Denna film har svag förankring med underlaget och tenderar att lossna eller spricka vid upphettning.

4. Substratrelaterade faktorer

·  Ovaxad glasfiberduk : Glasfiberduk innehåller limningsmedel (paraffin, epoxi, etc.) från vävprocessen. Utan högtemperaturavvaxning eller kemisk rengöring före impregnering, förkolnas och förångas dessa organiska ämnen under efterföljande sintring, vilket genererar gas som bryter sönder beläggningen eller försvagar bindningen mellan PTFE och glasfiber, vilket resulterar i sprickor.

·  Struktur och tjocklek av glasfiberduk : Tjockare och tätare glasfiberduk (som tjockt satintyg) uppvisar högre styvhet och starkare återhållsamhet mot PTFE-krympning. Under tiden tenderar djupare spår mellan fiberknippen att orsaka spänningskoncentration och sprickbildning vid spårkanterna under torkning.

Ovanstående information tillhandahålls av Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

För detaljerade parametrar, applikationsscenarier och skräddarsydda lösningar för hela vårt produktsortiment — inklusive PTFE högtemperaturduk, PTFE högtemperaturtejp, PTFE högtemperatur nätbälte, sömlösa bälten för limningsmaskiner, enkelsidig PTFE-duk, högtemperaturbeständiga transportband, vänliga kontaktfria glasfiberprodukter, vänligen kontakta oss:

·  Servicejour: Mr. Guo: +86 18944819998 Mr. Liu: +86 13705266308

Vi upprätthåller alltid en servicefilosofi om kostnadseffektiv kvalitet, professionalism och integritet, och är dedikerade till att ge dig helhetslösningar och uppmärksam service!