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聚四氟乙烯的烧结过程都分成什么阶段


发布时间:2018-6-6 9:43:10 来源: 浏览次数:

摘要:聚四氟乙烯的烧结过程由升温、保温、降温三个阶段组成。升温是将预成型品由室温加热到烧结温度的过程,是从结晶相转变为无定形相的过程

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 聚四氟乙烯的烧结过程由升温、保温、降温三个阶段组成。升温是将预成型品由室温加热到烧结温度的过程,是从结晶相转变为无定形相的过程。聚四氟乙烯受热后体积膨胀,在熔点时体积膨胀25%左右。保温是将达到烧结温度的预成型品在此温度下保持一段时间,使整个制件达到完全透明的过程。在保温过程中,聚四氟乙烯的分子运动加剧,颗粒间的界面消失,成为密实的连续的整体。聚四氟乙烯的烧结温度一般为375℃。降温是将以烧结的预成型品从保温温度降至室温的过程。在此过程中,树脂由无定形转变为结晶相,降温速度的快慢受到制品大小的限制。降温时在其结晶速度最快的温度范围中保温一段时间,使预成型品的内外温度趋于平衡,这种制品称为不淬火制品。采取快速冷却方式的制品称为淬火制品。  2.2. 乳液聚合(分散聚合)   分散聚四氟乙烯是聚四氟乙烯分散粒子经凝聚后形成的次级粒子,直径为500μm,粉状,比表面积大,吸取有机溶剂后,经剪切力的作用形成糊膏状,通常采用挤压成型工艺,故称糊膏挤压成型。采用糊膏挤压成型的聚四氟乙烯制品品种较多,有小口径棒、电线、薄壁管、导型材、生料带、生料棒和聚四氟乙烯膨体制品,如弹性带、膨体生料带、膨体纤维和膨体膜等。   (1)聚四氟乙烯分散液浸渍。用聚四氟乙烯分散液浸渍石棉、玻璃纤维、玻璃布、多孔金属等材料所制得的制品具有优良的性能,如不吸水、良好的不粘性、润滑性与气密性,及在高温时仍具有优良的耐化学腐蚀性。   (2)聚四氟乙烯分散液的涂覆成型。聚四氟乙烯分散液在金属、陶瓷、木材、塑料表面形成涂层,使这些材料表面具有防粘、低摩擦系数和防湿性能,从而大大开拓了这些材料的应用范围。涂覆工艺有静电喷涂、等离子喷涂等。   (3)湿法混合与填充聚四氟乙烯。湿法混合就是将聚四氟乙烯分散液和填充剂均匀混合后使其共凝聚。用此法制得的聚四氟乙烯制品力学强度较高,耐磨性及介电性能较好,但由于乳液聚合树脂热稳定性较差,仅限于制造薄壁小型制品。   (4)聚四氟乙烯分散液流延成型。聚四氟乙烯分散液流延成型是在一条连续运转的高度抛光的金属带上持续不断地用聚四氟乙烯分散液涂布,然后将涂布好的聚四氟乙烯送入高温塔进行烘焙,在水分及表面活性剂完全挥发后再在360-380℃下烧结成制品,用该方法加工的制品为聚四氟乙烯流延薄膜,表面光滑、柔软,用作电容器的绝缘材料。   3. 聚四氟乙烯的结构和特点   聚四氟乙烯的分子构形在温度低于19℃时呈三棱体形,螺旋形大分子中每13个碳原子扭转180°,其轴向间距为117nm;温度高于19℃时呈六面体形,每15个碳原子扭转180°,轴向间距为2nm。这种由温度变化引起的大分子链型式的转变可以引起聚合物的比容有1%的突然变化。   聚四氟乙烯分子的主链由C - C键构成,所有的侧键都为氟原子取代,C - F 键结合能很大,所以聚四氟乙烯有很高的耐热性能;氟原子较氢原子半径大,且带负电,对主链碳原子的正电荷起有效的屏蔽作用,而相邻大分子上的氟原子的负电荷具有排斥作用,导致了聚四氟乙烯极低的内聚能,分子间结合力很弱;氟原子体积大,又相互排斥,使聚四氟乙烯分子链不能呈平面锯齿形而呈螺旋形,并且比较僵硬。   由于聚四氟乙烯的特殊分子结构特征,使其具有如下的特点:   1).摩擦系数小。由于聚四氟乙烯大分子间的相互引力小,且表面对其它分子的预成型品,加热到熔点以上,使其由结晶相转变为无定形相,形成密集、连续、透明的弹性体,在通过降温转变为结晶相的过程。 


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