Широкий діапазон температур ПТФЕ-стрічка повинна надійно склеюватися при -70°C (або нижче) і витримувати тривалий вплив при 200-260°C – діапазон понад 300°C. Для цього необхідна адгезивна система, яка залишається гнучкою без когезійного руйнування або міжфазного роз’єднання в будь-якій крайній частині.
Адгезивний шар, як правило, є спеціальним силіконовим клеєм, чутливим до тиску (PSA), нанесеним на поверхнево-модифіковану плівку PTFE або склотканину, просочену PTFE. Ключ до стабільної роботи в такому широкому температурному вікні полягає в побудові адаптивної мережі – конструкції, яка врівноважує низькотемпературне зволоження, стійкість до високотемпературної повзучості та стійкість до теплового удару.
Aokai PTFE розробила широкотемпературні PTFE стрічки, використовуючи описані нижче принципи. У цій статті пояснюється чотири основні елементи конструкції: структура перехідного шару, двофазна мікроструктура морського острова, градієнтне зшивання та термостабілізовані композитні наповнювачі.
Структура перехідного шару між підкладкою та клейовим шаром
1. Ключовий виклик – поверхнева енергія PTFE
PTFE має надзвичайно низьку поверхневу енергію (18-20 дин/см). Пряме покриття клею має тенденцію відшаровуватися під час термічного циклу через невідповідність коефіцієнтів теплового розширення – PTFE розширюється в 30-40 разів більше, ніж скловолокно.
2. Активація поверхні та закріплення грунтовки
Щоб вирішити цю проблему, поверхня PTFE піддається хімічному травленню натрієво-нафталіновими комплексами або плазмовій обробці для введення подвійних зв’язків C=C і кисневмісних полярних груп. Після цього наноситься ультратонкий спеціальний силіконовий праймер (наприклад, силановий сполучний агент, що містить вініл), щоб утворити «молекулярний місток» на межі за допомогою хімічного зв’язування.
3. Буферний прошарок
У деяких композиціях між активованим шаром і основним адгезивним шаром вставляється низькомодульний еластичний проміжний шар з високою пластичністю (гелеподібний силікон із гнучкими сегментами). Це поглинає міжфазне напруження, викликане різкими коливаннями температури, і запобігає підйому краю клею.
Регулювання двофазної мікроструктури Сі-Айленд
Основна адгезивна матриця - класична система PSA, що складається з силіконової смоли MQ (дисперсна острівна фаза) і високомолекулярного полісилоксану (безперервна морська фаза).
1. Силіконова смола MQ – тверда острівна фаза
Забезпечує когезію, міцність і стійкість до повзучості при високій температурі. Точний контроль його молярного відношення M/Q (зазвичай 0,6-0,9) і дисперсії розмірів частинок забезпечує рівномірне вбудовування в безперервну фазу з утворенням місць фізичного зшивання.
2. Полісилоксанова суцільна фаза – м’яка морська фаза
Забезпечує швидке злипання, змочуваність при низьких температурах і гнучкість. Зазвичай вибирають високомолекулярний метилвінілсиліконовий каучук або метилфенілвінілсиліконовий каучук.
3. Спеціальна оптимізація для широкого діапазону температур
невелику кількість силоксанових сегментів із високим вмістом фенілу . Введено Фенільні групи пригнічують низькотемпературну кристалізацію полідиметилсилоксану, знижуючи температуру крихкості клею нижче -100°C. Між тим, фенільні групи підвищують стійкість до термоокислювальної деградації при високих температурах, дозволяючи безперервній морській фазі зберігати високу еластичність у широкому температурному вікні.
Багатошаровий або градієнтний зшитий дизайн для стійкості до термічного удару
Процес двошарового покриття застосовано для балансу стійкості до повзучості при високій температурі та липкості при низьких температурах:
1. Внутрішній шар (сторона підкладки)
Відносно висока щільність зшивання , що забезпечує надійне утримання при високій температурі та когезійну міцність як каркас, стійкий до зсуву.
2. Зовнішній шар (склеювальна поверхня)
Надзвичайно низька щільність зшивання з високорухливими молекулярними ланцюгами, що забезпечує швидке зволоження клею за низьких температур і достатню початкову липкість.
Як альтернатива, безперервний градієнт щільності зшивання від внутрішньої до зовнішньої сторони формується в межах одного шару за допомогою процесів затвердіння, плавно поєднуючи жорсткі та гнучкі функціональні зони.
Aokai PTFE використовує технологію градієнтного зшивання, щоб гарантувати, що стрічка залишається гнучкою при -70 °C (забезпечує початкову клейкість і відповідність), зберігаючи когезійну міцність при 260 °C (запобігаючи розповзанню та перенесенню клею).
Термостабілізовані композитні наповнювачі
Нанорозмірний діоксид кремнію тонко диспергований у клейовій матриці для зміцнення в поєднанні з двома категоріями функціональних наповнювачів:
1. Термостійкі добавки
Оксид церію, оксид заліза та інші поглиначі радикалів пригнічують окислювальне зміцнення бічних ланцюгів силоксану та деградацію основної ланцюга під дією високої температури. Ці антиоксиданти продовжують термін служби при 260°C.
2. Теплопровідні наповнювачі
мікронного розміру , оксид алюмінію Нітрид алюмінію тощо швидко розсіюють тепло, зменшуючи внутрішнє накопичення тепла та сповільнюючи старіння. Це особливо важливо для застосувань, де стрічка використовується як тепловий інтерфейс або де накопичення тепла від підкладки може прискорити деградацію клею.
Усі наповнювачі вимагають пасивації поверхні або обробки силаном , щоб уникнути надмірного зростання модуля та затвердіння клею при низьких температурах.
Резюме – адаптивна мережа для екстремальних умов
Адгезивний шар PTFE стрічок із широким температурним діапазоном — це, по суті, каталізована платиною додаткова зшита мікрофазова сітка, вбудована в хімічні місця кріплення смоли MQ та гібридні фенілдовголанцюгові силоксани. Завдяки технологіям градієнтного зшивання та спільного зшивання він ідеально об’єднує:
Швидке змочування і висока гнучкість при низьких температурах
Сильна когезія та антиокислювальні властивості при високих температурах
…в одному еластичному клейовому шарі, що відповідає суворим вимогам до застосування в широкому діапазоні температур.
Aokai PTFE виробляє широкотемпературні PTFE стрічки з використанням цієї клейової системи. Індивідуальні специфікації, включаючи товщину, градієнт зшивання та завантаження наповнювача, доступні для конкретних потреб застосування.
Якщо ви бажаєте дізнатися детальні технічні характеристики, сценарії застосування та індивідуальні рішення для нашої повної лінійки продуктів, включаючи високотемпературні тканини з PTFE, клейкі стрічки з PTFE, сітчасті конвеєрні стрічки з PTFE, безшовні стрічки для машин для наплавлення, односторонню тканину з PTFE покриттям, стійкі до високих температур конвеєрні стрічки та тканини зі скловолокна, що витримують високі температури, зв’яжіться з нами через канали. нижче:
