Що спричиняє розтріскування в процесі просочування PTFE?

Як професійний виробник PTFE високотемпературних тканин, Jiangsu Aokai New Materials пояснить причини розтріскування тканини зі скловолокна після просочення емульсією PTFE (політетрафторетилену). Це поширена проблема у виробництві композитних матеріалів, яка зазвичай виникає під час сушіння (видалення вологи та поверхнево-активних речовин) або високотемпературного спікання (розплавлення частинок PTFE у суцільну плівку).

1. Серйозна невідповідність коефіцієнтів теплового розширення

Це фундаментальна фізична причина.

Існує величезна різниця в коефіцієнтах теплового розширення між скловолокном і PTFE: коефіцієнт лінійного розширення скловолокна становить приблизно 5×10⁻⁶/℃ , тоді як коефіцієнт лінійного розширення PTFE становить приблизно від 100×10⁻⁶/℃ до 200×10⁻⁶/℃  (приблизно в 20 разів більше, ніж у скловолокна).

Під час охолодження (від температури спікання приблизно 380 ℃–400 ℃ до кімнатної температури) PTFE стискається набагато суттєвіше, ніж каркас зі скловолокна. Оскільки склотканина діє як жорсткий скелет, PTFE стримується під час усадки, створюючи значну внутрішню термічну напругу на розтяг. Коли ця напруга перевищує міцність на розрив плівки PTFE або міцність міжфазного зв’язку між PTFE та скловолокном, відбувається розтріскування, щоб зняти напругу.

2. Неналежний контроль процесів сушіння та спікання

Параметри нагріву просоченого матеріалу безпосередньо впливають на розтріскування:

·  Надмірно висока швидкість нагрівання : особливо при температурі близько 100 ℃ (швидке випаровування вологи) і 200 ℃–250 ℃ (розкладання поверхнево-активних речовин в емульсії та кристалічна перехідна зона перед спіканням PTFE). Швидке нагрівання викликає внутрішню напругу та вплив газу внаслідок миттєвого випаровування розчинників і добавок, що призводить до розтріскування покриття.

·  Надмірно висока швидкість охолодження : прямий вплив навколишнього повітря для швидкого охолодження після спікання створює інтенсивне миттєве напруження усадки через велику різницю температур, що легко спричиняє дрібні мережеві тріщини.

·  Надмірно висока температура спікання або надто довгий час спікання : це спричиняє погіршення молекулярної маси PTFE та надмірну текучість, що робить матеріал більш сприйнятливим до розтріскування під напругою.

3. Проблеми процесу імпрегнації та концентрації емульсії

Товщина, однорідність і глибина проникнення просоченого шару безпосередньо впливають на чутливість до розтріскування:

·  Надмірно товстий одиночний шар просочення : в гонитві за товщиною або ефективністю виробництва занадто товсте покриття PTFE наноситься за один прохід. Під час сушіння та спікання товсте покриття має довший шлях для видалення розчинника та зазнає більшої об’ємної усадки (тефлонова емульсія зазвичай має вміст твердої речовини близько 60%, тобто необхідно видалити приблизно 40% вологи), що часто спричиняє розтріскування поверхні.

·  Нерівномірне просочення : локальне надмірне накопичення PTFE або нерівномірний розподіл емульсії на поверхні тканини призводить до концентрованого стресу усадки.

·  Недостатнє проникнення емульсії : якщо склотканина не депарафінована або погано оброблена поверхня, емульсія PTFE не може повністю проникнути в пучки волокон і утворює лише поверхневу «шкірну плівку». Ця плівка має слабке зчеплення з основою і має тенденцію від’єднуватися або тріскатися при нагріванні.

4. Субстратні фактори

·  Тканина зі скловолокна без воску : тканина зі скловолокна містить проклеювачі (парафін, епоксидну смолу тощо), отримані в процесі ткацтва. Без високотемпературної депарафінізації або хімічного очищення перед просоченням ці органічні речовини карбонізуються та випаровуються під час наступного спікання, утворюючи газ, який розриває покриття або послаблює зв’язок між PTFE та скловолокном, що призводить до тріщин.

·  Структура та товщина склотканини : товстіша та щільніша склотканина (наприклад, товста сатинована тканина) демонструє вищу жорсткість і сильніше стримує PTFE усадку. Тим часом більш глибокі канавки між пучками волокон, як правило, спричиняють концентрацію напруги та розтріскування на краях канавок під час сушіння.

Наведену вище інформацію надає Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Щоб отримати докладні параметри, сценарії застосування та індивідуальні рішення для повного асортименту нашої продукції, включаючи високотемпературну тканину з ПТФЕ, високотемпературну стрічку з ПТФЕ, високотемпературну сітчасту стрічку з ПТФЕ, безшовні стрічки для склеювальних машин, односторонню тканину з ПТФЕ, стійкі до високих температур конвеєрні стрічки, стійку до високих температур тканину зі скловолокна та інші супутні товари — не соромтеся зв'язатися з нами:

·  Гаряча лінія служби: Mr. Го: +86 18944819998 Пан Лю: +86 13705266308

Ми завжди підтримуємо філософію обслуговування, яка полягає в економічній якості, професіоналізмі та цілісності, і прагнемо надати вам універсальні рішення та уважне обслуговування!