聚四氟乙烯制品在燒結(jié)過程是一種物理過程，未經(jīng)燒結(jié)的聚四氟乙烯大分子是一種晶區(qū)與處于高彈態(tài)的非晶區(qū)的混合物，當溫度達到327℃時晶區(qū)開始消失，轉(zhuǎn)變成無定型的膠態(tài)，這時大分子鏈開始擴散，同時也有分子鏈的松弛過程，聚四氟乙烯制品最佳的燒結(jié)溫度可以使分子鏈的擴散過程迅速的進行。分子鏈的運動結(jié)果，填補了助劑揮發(fā)所留下來的孔隙，消除了樹脂顆粒因推擠過程中定向纖維化等所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使樹脂分界面消失，大分子緊密的鏈在一起。聚四氟乙烯制品適當?shù)奶岣邷囟�，有利于擴散過程的進行但是由于聚四氟乙烯的導(dǎo)熱性差。在絕緣層中容易產(chǎn)生很大的溫度梯度，也就是說溫度過高，燒結(jié)速度不恰當?shù)募涌欤瑫菇^緣表面分解。PTFE的線膨脹系數(shù)為鋼的10~20倍，比多數(shù)塑料大，其線膨脹系數(shù)隨著溫度的變化而發(fā)生很不規(guī)律的變化。在應(yīng)用PTFE時，如果對這方面性能注意不夠，很容易造成損失。
1.聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進行的，用以分散反應(yīng)熱，并便于控制溫度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力/厘米2壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發(fā)劑，也可以用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。在400℃以上加熱時，聚四氟乙烯的裂解速度逐漸加快，分解產(chǎn)物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟環(huán)丁烷。在475℃以上，分解產(chǎn)物有極少量劇毒的全氟異丁烯。
2.注意加熱溫度不能超過400℃，且實驗室要有良好的通風系統(tǒng)，利于排除毒性氣體。PTFE擠壓成型工藝。擠壓成型是將聚四氟乙烯樹脂加入擠壓機的料腔中加壓，擠入口模使它形成密實的管材、棒材等制品，然后經(jīng)燒結(jié)、冷卻制成具有一定規(guī)格的產(chǎn)品，擠壓成型的特點在于可連續(xù)成型，是模壓成型工藝的連續(xù)化。PTFE等壓成型。等壓成型又稱為液壓成型，用于制造體積較大的PTFE的套筒、貯槽、半球殼體、大圓板、塔柱、圓管和用于切削大張薄板的大毛坯、方坯等，也可制造整體的內(nèi)襯PTFE復(fù)合結(jié)構(gòu)的三通彎頭、導(dǎo)流管等形狀復(fù)雜的制品。
3.PTFE等壓成型具有設(shè)備簡單、投產(chǎn)快、模具結(jié)構(gòu)簡單操作方便、制品受壓均勻、質(zhì)量好、節(jié)約樹脂等特點。PTFE模壓成型。模壓成型是PTFE最常用的方法，一些形狀簡單的制品如板、棒、套管、薄膜毛坯、墊板等都可用模壓成型。模壓成型方法基本上包括混料、預(yù)成型、燒結(jié)、冷卻四步組成。即在室溫下使聚四氟乙烯成型成密實的工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進行的，用以分散反應(yīng)熱，并便于控制溫度。聚合一般在40～80℃，0.3～2.6MPa壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發(fā)劑，也可以用氧化還原引發(fā)體系。
4.每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。聚四氟乙烯的聚合方法包括本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合(亦稱分散聚合)等，工業(yè)生產(chǎn)中主要采用懸浮聚合和乳液聚合。
5.懸浮聚合懸浮聚合PTFE的加工方法基本步驟包括預(yù)成型、燒結(jié)和冷卻三部分。預(yù)成型是將粉末狀PTFE樹脂壓成具有一定形狀的預(yù)成品；燒結(jié)是將預(yù)成品加熱至樹脂熔點使樹脂粒子密集為均相結(jié)構(gòu)；冷卻是在一定的冷卻速度下降溫以獲取一定形狀的聚四氟乙烯材料。 |
