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聚四氟乙烯(PTFE)的成型技术


发布时间:2018-6-21 9:15:51 来源: 浏览次数:

摘要:聚四氟乙烯(PTFE)的成型技术 PTFE主要有模压、液压、推压、挤压、喷涂、粘结、焊接及缠绕等最常见的成型技术。前五种是用PTFE树脂直接加工成制品

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 聚四氟乙烯(PTFE)的成型技术  PTFE主要有模压、液压、推压、挤压、喷涂、粘结、焊接及缠绕等最常见的成型技术。前五种是用PTFE树脂直接加工成制品,后三种是用PTFE塑料板或薄带加工成各种制品。除此外还有滚压法、热成型法等成型方法。现简单介绍一下各种成型方法。  2.1模压法  模压成型大多采用悬浮树脂,当制造厚度小于1.5mm薄板时,则要用分散树脂。其工艺过程:树脂-过筛(悬浮树脂经捣碎、松动,并经20目筛孔过筛)-压机(装入模具的PTFE粉在20-235Mpa压力下,经压机压实成型)-烧结(在370℃-380℃温度下烧结炉中烧结)-模压成品(在模具内或自由状态下冷却定型后成为所需要的板、棒、管、垫圈及填料制品等)。  2.2液压法  液压法又称等压法或橡皮袋法,是制作PTFE产品的一种特殊方法,是对橡皮袋施加液压使橡皮袋将PTFE树脂向模具扩张,使其压实后经烧结成制品,基操作过程为口管。用于飞机发动机的屏蔽电缆和保护电缆套管等。  主要技术指标,见表5。  3.3聚四氟乙烯薄膜  PTFE薄膜是由模压烧结圆柱形坯料,经机床切削成膜后再压延而成。根据处理方法的不同可分为定向膜,半定向膜和不定向膜三种,目前PTFE薄膜产品有多孔膜、微滤膜、彩色膜等。  3.3.1聚四氟乙烯彩色薄膜  PTFE彩色薄膜适用于以色泽区分标志的电器仪表或导线绝缘上,是一种新型的综合性能优良的C级绝缘材料,是无线电工业、航空工业以及尖端科学技术中不可缺少的重要材料之一。PTFE薄膜一般采用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂,要求颗粒直径在150μm以下。颜料必须具备耐热性好(>400℃),颗粒细,着色力强,对化学试剂稳定等要求。  其生产工艺流程:  PTFE树脂、颜料→混合→模压成型→烧结→冷却→车削不定向膜→压延半定向膜  主要工艺参数:  混合:目前生产彩色PTFE薄膜混合方式主要有两种;干法混合和湿法混合。研究表明湿法混合比干法混合混料均匀但工序多,成本高,需加溶剂,为了保证制品的均匀性一般采用湿法混合。工艺过程是将PTFE树脂、颜料加溶剂→混合→干燥→除溶剂→彩料。  模压预成型:合理选择预成型单位压力是生产PTFE彩色薄膜重要的工艺条件。主要根据树脂的细度、压缩比、颜料种类细度等条件来选择,一般在20-40MPa。  烧结冷却:由于彩色薄膜含有颜料,导热系数、热胀系数与PTFE不一致。因此在烧结过程中升降温度比普通PTFE薄膜要慢,烧结温度比普通薄膜低,升降温度为20-30℃/h,烧结温度为375℃。而普通薄膜升温速度在327℃前50-60℃/h,在327℃后30-40℃/h,烧结温度380℃,降温速度20-50℃/h。  车削不定向膜:刀尖角以40-45°为宜,速度比普通PTFE慢。  压延半定向膜:压延温度随薄膜厚度而异,一般5μm厚,110℃±5℃;30μm厚,130℃±10℃。压延倍数为2.5-3.0。  主要设备:  (1)混合搅拌机;  (2)液压机 35-40MPa;  (3)烧结炉 DL151;  (4)精密数控车床 C620;  (5)压延机 辊筒Φ100×120。  主要技术指标,外观颜色应鲜艳均匀,见表6。  3.3.2聚四氟乙烯多孔膜  PTFE多孔膜为新型的空气过滤材料。用该材料的空气过滤器适合于吸收半导体工业所用的净化室中空气或其它气体中的悬浮微粒且空气及其它气体压力损耗较小 3.5.1膨体聚四氟乙烯人工血管  膨体PTFE人工血管首先在美国和日本进行动物试验,于1971年人体临床开始实际应用。目前已应用到人体的各部分如:内径1mm-115mm的膨体PTFE人工血管已应用于脑外科手术,内径2mm的人工血管已应用于心脏搭桥手术。膨体PTFE人工血管是有微细的无规小纤维连接着PTFE小结节所形成。这些小纤维间隙充满了空气,拥有50%的气孔结构,而小结节的间隙则为15μm-30μm的连续多孔结构。它具有以下特点:(1)抗血栓性和人体适应性优;(2)不漏血液;(3)即使弯曲了也不会缠绕;(4)缝合容易,不会裂开,为了防止血管破裂,发展了膨体PTFE血管的增强技术。  增强的方式有:(1)用膨体聚四氟乙烯膜缠绕增强;(2)用聚全氟乙丙烯单丝在管外缠绕成螺旋形增强。  其生产工艺流程为:  PTFE树脂、助挤剂→混合→预成型→糊膏挤压→干燥→拉伸热定型→制品  本生产工艺前部和一般糊膏挤压制品相似的拉伸工艺是决定产品性能的关键。制品孔径大小、孔隙率高低均与拉伸温度、拉伸速率、拉伸倍率有关。一般控制拉伸温度200℃左右,拉伸速率100%/秒,拉伸倍率5倍左右。


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