Các nhà sản xuất vải nhiệt độ cao Teflon chỉ ra rằng điều chỉnh tốc độ làm mát là phương pháp trực tiếp và hiệu quả nhất để kiểm soát độ kết tinh. Sau khi PTFE tan chảy hoàn toàn ở nhiệt độ trên 380°C, các chuỗi phân tử sắp xếp thành mạng tinh thể khi đi qua phạm vi nhiệt độ tốc độ kết tinh tối đa là 310 ~ 315°C trong quá trình làm mát. Tốc độ làm nguội xác định tỷ lệ vùng tinh thể và hình thái vi mô của lớp phủ.
1. Làm lạnh nhanh (làm nguội) cho độ kết tinh thấp
Bề mặt vải thiêu kết được làm lạnh nhanh chóng thông qua rèm khí lạnh, con lăn làm mát hoặc bể chứa nước ở nhiệt độ bình thường. Các chuỗi phân tử bị đông lạnh trước khi sắp xếp đều đặn và có trật tự, tạo thành một số lượng lớn các hạt tinh thể nhỏ và không hoàn hảo. Lớp phủ thu được có kết cấu mềm và độ dẻo dai tuyệt vời với hiệu suất chống dính được tối ưu hóa, đồng thời độ cứng và khả năng chống mài mòn giảm đi một chút.
2. Làm nguội chậm (ủ) để có độ kết tinh cao
Bộ phận bảo quản nhiệt được bố trí ở đầu ra của lò thiêu kết, hoặc vải được làm nguội bằng lò với tốc độ cực chậm 10~50°C/h. Điều này cho phép các chuỗi phân tử chuyển động đủ để tạo thành các khối cầu lớn và hoàn chỉnh. Lớp phủ có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn vượt trội và độ ổn định kích thước ổn định, tuy nhiên độ linh hoạt giảm và độ giòn tăng.
II. Quy trình phụ trợ và kiểm soát vật liệu
Trên cơ sở quy định tốc độ làm mát, các biện pháp phụ trợ sau đây có thể tinh chỉnh hơn nữa độ kết tinh của lớp phủ PTFE.
1. Nhiệt độ thiêu kết và thời gian giữ
Vật liệu phải được làm nóng đến 380 ~ 400°C và giữ trong thời gian đủ để làm tan chảy hoàn toàn các tinh thể ban đầu và loại bỏ lịch sử nhiệt. Quá trình thiêu kết không đầy đủ sẽ để lại các hạt nhân tinh thể còn sót lại, dẫn đến độ kết tinh cuối cùng quá cao và phân bố không đều.
2. Ủ sau xử lý
Đối với các lớp phủ có độ kết tinh thấp thu được bằng cách làm lạnh nhanh, có thể thực hiện được sự phát triển tinh thể thứ cấp và loại bỏ ứng suất bên trong bằng cách xử lý nhiệt độ không đổi ở 300 ~ 320°C trong vài giờ, sau đó làm nguội chậm, làm tăng vừa phải độ kết tinh của lớp phủ.
3. Trọng lượng phân tử nguyên liệu
Hệ phân tán PTFE có trọng lượng phân tử cao có độ nhớt nóng chảy cao và độ linh động của chuỗi phân tử thấp, dẫn đến tốc độ kết tinh chậm hơn. Trong cùng điều kiện làm mát, việc chuẩn bị các lớp phủ có độ kết tinh thấp sẽ dễ dàng hơn.
4. Bổ sung tác nhân tạo mầm
Một liều lượng nhỏ (0,1% ~ 1%) chất độn vô cơ hoặc chất đồng trùng hợp perfluor hóa có thể cung cấp một số lượng lớn hạt nhân tinh thể không đồng nhất và tinh chế đáng kể các hạt tinh thể. Mặc dù nó không thể thay đổi đáng kể độ kết tinh tổng thể nhưng nó tối ưu hóa một cách hiệu quả cấu trúc vi mô tinh thể.
III. Quản lý toàn diện cho sản xuất lớp phủ nhiều lớp
Vải nhiệt độ cao Teflon được sản xuất bằng nhiều quy trình ngâm tẩm và thiêu kết với các lớp phủ được tích lũy dần dần, yêu cầu kiểm soát quy trình có mục tiêu như sau.
1. Tính nhất quán kết tinh giữa các lớp
Sự chênh lệch quá lớn về tốc độ làm nguội giữa các lớp sẽ gây ra sự kết tinh giữa các lớp không nhất quán và tạo ra ứng suất bên trong, thậm chí dẫn đến bong tróc lớp phủ trong những trường hợp nghiêm trọng. Nên áp dụng làm mát nhẹ cho các lớp trung gian và chỉ thực hiện làm mát nhanh hoặc chậm có mục tiêu cho lớp ngoài cùng theo yêu cầu sản xuất.
2. Hiệu ứng độ dày lớp phủ
Lớp phủ dày hơn chịu sự làm mát không đồng bộ giữa bề mặt và lớp bên trong. Lớp bên trong có xu hướng hình thành độ kết tinh cao do tản nhiệt chậm. Cần kéo dài thời gian thiêu kết một cách thích hợp để đảm bảo nhiệt độ đồng đều của toàn bộ lớp phủ trước khi thực hiện quy trình làm mát thống nhất.
3. Kết hợp lực căng trong quá trình làm mát
Lực căng tác dụng lên bề mặt vải trong phần làm mát ảnh hưởng đến sự định hướng của các chuỗi phân tử, kết hợp với quá trình kết tinh và cùng xác định hình thái tinh thể cuối cùng và độ ổn định kích thước. Kiểm soát phối hợp và chính xác là bắt buộc.
IV. Phát hiện định lượng tinh thể
Phép đo nhiệt lượng quét vi sai (DSC) phải được áp dụng để xác minh độ kết tinh sau khi điều chỉnh quy trình. Mẫu lớp phủ 5 ~ 10mg được gia nhiệt ở tốc độ 10°C/phút để kiểm tra entanpy nóng chảy. Độ kết tinh được tính bằng cách chia entanpy nóng chảy đã thử nghiệm cho entanpy nóng chảy lý thuyết của PTFE tinh thể 100% (khoảng 82J/g). Kết hợp với khả năng chống uốn, chống mài mòn và các thử nghiệm hiệu suất khác, có thể xác định được cửa sổ quy trình tối ưu.
Nguyên tắc hoạt động chung : Để đạt được độ kết tinh thấp, hãy thực hiện quá trình làm nguội ngay sau khi thiêu kết hoàn toàn; để đạt được độ kết tinh cao, hãy giữ nhiệt độ không đổi gần 310°C, sau đó làm nguội cực kỳ chậm sau khi thiêu kết hoàn toàn.
Để biết thông tin chuyên sâu về các thông số chi tiết, kịch bản ứng dụng và giải pháp tùy chỉnh cho toàn bộ dòng sản phẩm của chúng tôi bao gồm vải Teflon nhiệt độ cao, băng dính nhiệt độ cao Teflon, đai lưới nhiệt độ cao Teflon, đai máy liên kết liền mạch, vải PTFE một mặt, băng tải chịu nhiệt độ cao và vải sợi thủy tinh chịu nhiệt độ cao, vui lòng tham khảo ý kiến trực tuyến hoặc liên hệ với đường dây nóng dịch vụ của chúng tôi.
