可熔性聚四氟乙烯的加工技術(shù)及應(yīng)用研究進展

葉琚璟

浙江巨化自動化儀表有限公司 浙江 衢州 324004

引言

聚四氟乙烯樹脂是工業(yè)科技領(lǐng)域不可或缺的一種材料，特別是在先進的科技制造業(yè)和國防工業(yè)領(lǐng)域，因為它穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，具備非常良好的耐高溫和低溫性特效，耐酸堿腐蝕、耐水火以及較低的摩擦系數(shù)，良好的自潤滑性和優(yōu)異的介電性能。正是因為這么多的優(yōu)良特性使得它在很多領(lǐng)域都可以發(fā)揮出很好的作用，然而，這種材料也有其自身的缺陷，比如加工塑性比較困難，承載力比較差，在應(yīng)力大的情況下很容易開裂等等。

1 可熔性聚四氟乙烯的加工技術(shù)

1.1 模壓成型

鐵氟龍模壓樹脂的結(jié)晶度比較低，不容易流動，在加工的過程中，對溫度的掌握是比較困難的，溫度過高或者過低，都會導(dǎo)致該材料分解產(chǎn)生有毒有害的氣體。一種鐵氟龍加工環(huán)境的控制技術(shù)，用于鐵氟龍模壓樹脂的加工?？刂浦行膶⒉牧霞庸さ南嚓P(guān)參數(shù)與電子信息技術(shù)的自動分析運算功能相關(guān)聯(lián)，相應(yīng)的軟件系統(tǒng)根據(jù)加工設(shè)備內(nèi)的溫度/壓力的傳感器和變送器等原件的加工反饋數(shù)據(jù)，控制技工設(shè)備內(nèi)部溫度和壓力的調(diào)價裝置，并根據(jù)具體的加工要求和標(biāo)準(zhǔn)，控制容器內(nèi)的加工時間、溫度和壓力，應(yīng)用溫度壓力的關(guān)聯(lián)趨勢，提供鐵氟龍模壓樹脂的加工過程的每個環(huán)節(jié)相對應(yīng)的適宜的溫度和壓力。換句話說，就是這套控制設(shè)備可以在鐵氟龍模壓樹脂的加工過程中的不同時間節(jié)點發(fā)出針對性的調(diào)節(jié)指令，以監(jiān)控產(chǎn)品加工過程的溫度和壓力的增加和減少，并基于溫度和壓力傳感器收集到的產(chǎn)品加工數(shù)據(jù)，及時反饋到控制中心的系統(tǒng)中，并根據(jù)反饋的訊息做出及時的壓力、溫度的調(diào)整，當(dāng)加工環(huán)節(jié)的實際溫度和壓力與加工過程的不同時期需要的溫度和壓力等參數(shù)值不一致時，會發(fā)出警報信號以便做到及時的加工環(huán)境的修正。這套智能的加工控制系統(tǒng)，是一種快速，高效，穩(wěn)定的程序控制處理技術(shù)，可以高精度地控制鐵氟龍模壓樹脂的加工過程，使得加工產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)良。

1.2 擠出成型

各種線材模制品可通過擠出模塑生產(chǎn)。用于鐵氟龍擠出的螺桿的長度/直徑的比例一般情況下是20：1，并且擠出的溫度需要合理的設(shè)置在高于330℃，低于425℃之間。這樣的加工設(shè)置方法就可以滿足鐵氟龍的成型處理要求。鐵氟龍的高熔體粘度使其在擠出過程中具有較高的拉伸比，鐵氟龍擠出工藝和設(shè)備可與全氟乙烯丙烯共聚物的擠出工藝和設(shè)備打通使用，但需要提高擠出的溫度。

1.3 注射成型

各種復(fù)雜形式的電氣和電子工業(yè)部件以及醫(yī)療和化學(xué)測試設(shè)備可以由鐵氟龍使用普通螺桿注塑機來進行加工生產(chǎn)。生產(chǎn)過程中通常使用具有高塑化能力的螺桿擠出機進行加工，螺桿，主機和模具與鐵氟龍熔融樹脂直接接觸，必須由耐腐蝕的不銹鋼制成，即使混合材料均勻，材料流動性較大且傳遞應(yīng)力恒定，但還是要求接觸面的較強耐腐蝕性能。同時，使用較粗的注射口，供應(yīng)通道和大直徑澆注通道，流動路徑應(yīng)盡可能的短，沒有任何障礙物或彎折部分。優(yōu)選在腔中具有可以集成到澆口的圓形流動路徑。拐角和交叉點也盡可能的是圓形或曲線的，讓熔融樹脂以平滑的方式在內(nèi)部流動。通過這些擠出的硬件環(huán)境，并且需要嚴(yán)格的控制熔體的溫度，可以防止熔體在模塑產(chǎn)品的表面或內(nèi)部熔化。

2 可熔性聚四氟乙烯的應(yīng)用研究

2.1 化學(xué)領(lǐng)域

用于化學(xué)工業(yè)的鐵氟龍產(chǎn)品主要包括各種類型的試驗罐，反應(yīng)器內(nèi)里和管道配件。與全氟乙烯丙烯共聚物產(chǎn)品相比，它更具有較高的耐應(yīng)力，在高強度力的作用下不容易開裂，更易于焊接和塑性，理化性質(zhì)也更為穩(wěn)定。在電子化學(xué)品領(lǐng)域的應(yīng)用和在電子化學(xué)用品的生產(chǎn)過程中，一些高度腐蝕性的電子化學(xué)品的主要生產(chǎn)設(shè)備和包裝設(shè)備一般要求使用超純的鐵氟龍材料生產(chǎn)，一旦生產(chǎn)出電子化學(xué)品，就必須將它們運輸?shù)叫枰ヅ浣M裝的設(shè)備或者其他可用原件中，運輸通常需要國際標(biāo)準(zhǔn)的液體罐式容器，通常由超純鐵氟龍作為內(nèi)部涂層，外殼則有耐腐蝕的不銹鋼制成。

2.2 電氣領(lǐng)域

最近一段時期，信息技術(shù)領(lǐng)域的電子產(chǎn)品和電子通信，醫(yī)療衛(wèi)生和軍事產(chǎn)品的研發(fā)急劇加速，對于產(chǎn)品的性能也不斷提出新的要求，各種電子信號在部件內(nèi)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)也更加提高?；诳扇坌跃鬯姆蚁┲苽淠蜔崮湍ス夥娎|的方法，很大程度上解決了上述問題，同時由于其優(yōu)越的耐濕性能，它更適合在高濕度地區(qū)使用。

2.3 機械領(lǐng)域

在工業(yè)領(lǐng)域中，生產(chǎn)環(huán)節(jié)用到的機械設(shè)備經(jīng)常受到高溫，高壓和酸堿化學(xué)品腐蝕的影響，而鐵氟龍材料具有良好的耐高溫性，耐腐蝕性和較高的承載力特性。鐵氟龍材料噴涂在機械設(shè)備的表面或直接使用鐵氟龍產(chǎn)品作為設(shè)備原件的內(nèi)襯，可以提供良好的性質(zhì)穩(wěn)定的效果。 通過擠出成型高品質(zhì)鐵氟龍樹脂和外部不銹鋼制成的軟管比單純應(yīng)用的全氟乙烯丙烯共聚物軟管性質(zhì)更為優(yōu)良，使用壽命長且適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境。

結(jié)束語：

鐵氟龍本質(zhì)上是一種在聚四氟乙烯的基礎(chǔ)上進行改性的產(chǎn)品，通過引入含氟側(cè)鏈基團使的聚四氟乙烯具有更加優(yōu)異的完整性能，該改良產(chǎn)品保留了聚四氟乙烯的大部分優(yōu)點并且滿足了在熔融狀態(tài)下進行加工的客觀需求。雖然鐵氟龍的應(yīng)用成本和價格比全氟乙烯丙烯共聚物和聚四氟乙烯要高兩三倍左右，但鐵氟龍產(chǎn)品的優(yōu)良性能和獨特的加工適應(yīng)性能比其他兩種材料更有明顯的優(yōu)良性能，它們在高端工業(yè)生產(chǎn)和電氣化學(xué)元件的加工制造領(lǐng)域的重要地位是不容忽視的。需要進行充分的研究和分析，根據(jù)其實際性能和客戶需求開發(fā)了不同用途的鐵氟龍產(chǎn)品，目前，全國鐵氟龍的應(yīng)用范圍正在增加擴大，但尚未達(dá)到主流的應(yīng)用現(xiàn)狀。因此，未來研究的一個重要領(lǐng)域是完善鐵氟龍的生產(chǎn)和加工技術(shù)，以降低其應(yīng)用成本并開辟新的應(yīng)用范圍。