聚四氟乙烯主要成型制品及生产工艺:介绍了由聚四氟乙烯悬浮细粉、分散细粉和分散乳液成型的主要制品及其技术指标和生产工艺等。
1 概述
聚四氟乙烯被称为“塑料”,具有无色、无毒、耐温范围宽、化学惰性和摩擦系数小等多种优异性能,使其成为当今以汽车、国防、机械、化工、电子、建筑等工业为中心的所有产业部门都不可缺少的重要材料。本文着重对市场上主要的聚四氟乙烯成型制品及其技
术指标、生产工艺和应用领域等作一综述。
2 聚四氟乙烯主要成型制品
根据聚四氟乙烯的性能特点和加工特点,其制品主要应用于防腐、防粘、电子电气、静态和动态的密封、医药包装等领域,产品的种类有板材、管材、薄膜、多孔材料、玻璃纤维浸渍布以及填充改性制品等。
2.1 聚四氟乙烯板材
按ZBG33002—85分类,PTFE板材可分为三类:SFB—1主要用于电气绝缘,SFB—2用于腐蚀介质的衬垫、密衬件及润滑材料,SFB—3用于腐蚀介质中的隔膜和视镜。根据其成型工艺不同可分模压板及旋切板两种。模压法比旋切成型设备简单,生产周期短,但对大型板材,压机模具体积较大,生产场地空间要求大,所以要进行大面积防尘工作,另外预成型板材极易破碎,在进入烧结炉前应轻拿轻放。
大型模压板材成型工艺流程:原料检验→捣碎过筛→计量→模压→半成品检验→烧结→冷却→成品检验→包装。
工艺参数:
原料处理:捣碎过10～20目筛,并将其置于23℃～25℃环境中24h～48h进行温度调整。
模压:压力1715～35MPa,保压时间1～10min。
烧结:烧结温度360℃～380℃,升温速度30℃/h,330℃保温2h,370℃保温3h。
冷却:降温速度20℃/h,在PTFE熔点附近330℃左右缓慢冷却。
主要设备:
YJ79—3500 工程塑料液压机
DL—88A 大型烧结炉
主要技术指标,见表1。
应用:利用其化学稳定性好的特点。主要用于石油、化学、化工行业大型管道的垫圈、衬里、大型阀门的阀片、隔膜、各种反应容器、贮槽、反应塔的衬里、塔板,分配板等。
利用其介电性能优异,用于热电站、电解槽、密封环、电子电器和电子计算机工业的印刷线路、复铜板基材、各种及特殊设备的部件。
利用其摩擦系数低的特点,用于海上钻油井架滑轨贴面、船坞滑道贴面、拦河大坝闸门滑道贴面、桥梁伸缩支承滑块贴面、各种机床,镗床,磨床,刨床滑动导轨贴面等。
利用其不粘性,用于制糖工业、服装行业、食品及烟叶烘烤的传送带、印染工业防粘防腐的各种导辊的包覆层等。
2.2 聚四氟乙烯管材
PTFE管材其成型工艺有推压法、挤压法、液压法、焊接法、缠绕法等,其中以推压法为主。一般采用分散PTFE树脂,粒径500μm,表观密度为0.45g/ml～0.55g/ml。小直径管选用压缩比较大的树脂,大中径管选用压缩比较小的树脂。助挤剂通常选用200号与260号溶剂油。PTFE管材进行二次加工可制得PTFE热收缩管、PTFE螺旋管、PTFE钢丝增强液压管等。
2.2.1 聚四氟乙烯普通管
聚四氟乙烯普通管是由聚四氟乙烯分散树脂在常温下以有机溶剂为助挤剂推压制得,再经干燥、烧结制成。按管径大小可分普通型管和微型管二种。普通管内径4mm,微型管内径≤4mm。
生产PTFE管的典型配方:
分散PTFE树脂 100(重量份)
助挤剂 18～24
生产工艺流程:
PTFE、助挤剂→混和→推压→干燥→烧结→冷却→制品。
生产工艺参数:
混合:温度≤19℃,时间10min～20min,混合完毕在25℃～30℃停放24h以上。
制坯:压缩速率约为50mm/min,压力0～3MPa。推压:料腔温度为30℃～50℃,口模温度为50℃～60℃推压速率随管径的增大而变小,随壁厚的变小而加快。
干燥:在210℃以下,2h～3h
烧结:间歇烧
