聚四氟乙烯(ＰＴＦＥ)制品的成型工艺及质量分析
陈中顺
摘 要:聚四氟乙烯俗称塑料王ꎬ是一种以四氟乙烯为单体聚合而成的聚合物ꎮ该物质本身具有耐热、耐寒、白透明等特点ꎬ可以长期在－１８０~２６０℃范围内长期应用ꎮ根据聚四氟乙烯的应用情况来看ꎬ在食品工业、电子技术、化学工业等领域都得到了广泛的应用ꎮ文章主要内容探究了聚四氟乙烯制品的成型工艺以及该物质的质量分析ꎬ希望能为我国聚四氟乙烯的制备工作有所参考ꎮ
关键词:聚四氟乙烯ꎻ成型工艺ꎻ质量ꎻ分析一、引言
根据聚四氟乙烯的应用情况来看ꎬ该物质对于各种氧化剂、强碱、强酸都具有绝对惰性ꎬ因此聚四氟乙烯本身的化学稳定性较高ꎬ并且拥有良好的介电性能ꎬ在机械工业、化学工业以及医药工业等方面都具有十分广泛的应用ꎮ聚四氟乙烯的本质是一种直链状热塑性聚合物ꎬ但是将聚四氟乙烯加热到３２７℃以上后ꎬ该物质会形成无晶质的凝胶态ꎬ但是因为黏度较高不能流动ꎬ因此聚四氟乙烯制品不能应用于常见的热塑性塑料成型方法成型ꎬ需要采用特殊的成型工艺ꎮ
二、聚四氟乙烯制品的成型工艺特点
聚四氟乙烯在熔融状态下具有较高的黏度ꎬ就算将聚四氟乙烯加热到４１５℃以上ꎬ该物质也不会由高弹态转变为粘流态ꎬ聚四氟乙烯的熔融黏度甚至会因为剪切应力的提高而降低ꎬ最终显示出非牛肚流体的特征ꎮ在聚四氟乙烯制品生产活动中ꎬ因为该物质是一种结晶型聚合物ꎬ因此该物质的制品最终成型结果取决于该物质的烧结时间与烧结温度ꎮ在成型过程中一旦温度超过３２７℃ꎬ那么聚四氟乙烯的结晶区域便会完全消失ꎬ当温度低于３２７℃时ꎬ聚四氟乙烯便会再次结晶ꎬ该物质结晶度的大小与烧结后的相对分子量、冷却速度有关ꎮ根据成型工艺来看ꎬ冷却速度越快ꎬ相对分子量越大ꎬ反之相对分子量越小ꎮ想要或者优质的聚四氟乙烯制品ꎬ工作人员需要严格把控聚四氟乙烯的烧结过程ꎮ在聚四氟乙烯制品成型过程中需要注意的是ꎬ该物质作为一种纤维状的粉末ꎬ本身易结块ꎬ因此工作人员要对此严加防范ꎮ
三、聚四氟乙烯的成型加工方法
根据聚四氟乙烯的成型加工情况来看ꎬ常见的成型加工方法有推压成型、挤压成型、二次加工、模压成型以及液压成型等多种成型工艺(在聚四氟乙烯制品的模压成型工作中一)模压成型
ꎮ
ꎬ多数情况下采用的聚四氟乙烯材质为聚四氟乙烯悬浮树脂ꎬ当聚四氟乙烯制品的厚度低于１.５ｍｍ时ꎬ需要应用分散树脂ꎬ因为该材料的颗粒小ꎬ具备良好的流动性ꎮ而悬浮树脂颗粒较大ꎬ在模压过程中容易出现加料不均现象ꎬ出现密度差ꎬ容易使得聚四氟乙烯制品出现开裂现象ꎮ根据模压成型工作的开展情况来看ꎬ该工艺流程为将树脂材料过筛ꎬ随后将材料放置在压机当中ꎬ在２０~３５Ｍｐａ压力下ꎬ将树脂材料压实成型ꎮ完成上述工艺流程之后ꎬ需要在３７０℃~３８０℃下开展烧结工作ꎬ随后完成模压工作得到成品(液压法又被称为橡皮成型法或者均衡法二)液压成型
ꎮ
ꎬ在制作过程中需要将树脂材料均匀的放置在模壁与橡皮袋之间ꎬ然后在橡皮袋当中出入常用水等相关液体ꎬ使得橡皮袋的压力能够逐渐向模壁扩展ꎬ最终将树脂材料压实使其能够成型ꎮ根据液
压成型工作的开展情况来看ꎬ具体操作过程中首先要将向橡皮袋放置在外模内ꎬ然后将水泵接上ꎬ在橡皮袋中注入自来水ꎬ使得橡皮袋能够胀为圆筒形ꎬ这样一来树脂材料便能够均匀的加入袋与外模之间ꎮ在完成上述工作之后ꎬ工作人员进行闭膜ꎬ然后继续加入增加水压ꎬ当压力达到１２~１３Ｍｐａ时ꎬ使得压力持续３０分钟ꎬ随后将液体放掉ꎬ拆除模具ꎬ开展烧结工作ꎬ冷却之后变为光洁的预制品ꎮ
四、聚四氟乙烯冷压烧结成型中制品的质量分析
聚四氟乙烯树脂本身具有压缩比大、易结块、比容大等优势ꎬ并且该材料质量颗粒本身具有纤维桩结构ꎬ因此颗粒可以压扁与拉长ꎬ再加热过程中可以将已经变形的颗粒恢复到原有形状ꎬ这样一来容易导致聚四氟乙烯制品产生翘曲ꎬ制品便会发生破裂、裂纹现象ꎮ在烧结过程中ꎬ制品内部还会因为收缩导致尺寸与形状产生变化ꎬ因为制品的精度普遍较差ꎬ此时应用定型模对制品进行整形可以提高制品精度ꎮ此外ꎬ工作人员在制作聚四氟乙烯制品的过程中还可以通过钻、冲、车、螺纹加工等方式加工精度要求较高的零部件ꎮ在此过程中需要注意的是聚四氟乙烯制品冷压烧结成型制品容易产生裂纹、变形等现象ꎮ导致聚四氟乙烯制品产生裂纹的原因是制品制作过程中加料不均匀或者模压压力过大ꎬ导致烧结过程中制品位置放置不当ꎬ烧结时的温度过高、保温时间太长等因素ꎬ都有可能会导致聚四氟乙烯制品产生裂纹ꎮ而变形情况通常是因为树脂热稳定性较差、加料不均匀、模压施压不均匀、降温过快等因素导致ꎮ工作人员要对以上因素引起重视ꎬ这样才能保障聚四氟乙烯制品质量ꎮ
五、结语
综上所述ꎬ根据聚四氟乙烯制品的成型情况来看ꎬ此类型制品的常见加工方法为模压成型与液压成型等ꎬ在成型工艺中ꎬ工作人员想要保障聚四氟乙烯制品拥有良好的质量ꎬ就需要严格遵守成型工艺流程ꎬ控制成型工艺中的不稳定因素ꎬ确保聚四氟乙烯制品成型工艺顺利开展ꎮ
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研究进ꎬ展何越超[Ｊ].纺.聚四氟乙烯织科学与工(ＰＴＦＥ)程学报纤维结构ꎬ２０１８ꎬ３５、作者简介:
陈中顺ꎬ南京肯特复合材料股份有限公司ꎮ
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