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江苏尚科氟塑机械厂家告诉您聚四氟乙烯模压成型方法

日期:2019-10-28点击数:77赞数:0

江苏尚科氟塑机械厂家告诉您聚四氟乙烯模压成型方法

    PTFE的结晶熔点为327℃,但树脂要在380℃以上才能处于熔融状态,熔体粘度高达1010 Pa.s。另外, PTFE又具有极强的耐溶剂性。因此,它既不能用熔融加工法,也不能用溶解加工法,通常其制品的制作只能象金属和陶瓷的加工一样,先将粉末压实,然后再烧结和机械加工,或者通过挤压成型、等压成型、涂覆成型和压延成型等方式加工。

    1.模压成型

    模压成型是PTFE目前采用 多成型加工方法。模压成型工艺是将一定的模压用原料(粉料、粒料、纤维状料等)放入金属模具中,在一定温度、压力下成型的一种方法。模压成型所加工的聚合物不受其分子量的限制,几乎所有的塑料都可以用模压法来加工。模压成型的主要特点是;成本低、设备简单、投资少、不受所加工的塑料的分子量的限制;缺点是生产效率低、劳动强度大、产品质量不稳定等。PTFE 相对分子质量太高,流动性极差,在其他加工方法不成熟的情况下,世界各国主要采用模压成型来加工PTFE产品。
    在模压成型中可根据具体工艺的差别细分为五中方法:①压制-烧结一压制法(也称自由烧结法);②烧结-压制法;③快速加热一压制法;④⑤压制、烧结同时进行法。

    2.液压成型法

    液压法又称均衡法、等压法或橡皮成型法,是把PTFE树脂均匀地加人橡皮袋与模壁之间,再向橡皮袋中注入液体(常用水),产生压力的橡皮袋向模壁扩展,压实树脂而成为预成型品的- -种方法。这种方法可用来制造体积较大的套筒、有底贮槽、半球壳体、塔柱、大块板坯等,也可制造整体内衬PTFE复合结构的三通、弯头、异型材等形状复杂的制品。液压成型的主要优点是设备和模具结构简单,普通水泵即代替了高吨位的压机,制品受压均匀、密度一致、可制造大型构件、形状复杂和内衬结构简单。

    3.推压成型

    推压又称糊状挤出成型,把20-30目过筛的分散树脂与有机助剂(甲苯、石油醚、溶剂油等,配比树脂重量为1/5)混合制成糊状物,预压成厚壁圆筒状坯料,然后放进推压机料筒内,在加热下用柱塞推压成型。经干燥后在360~380°C温度下烧结,冷却后得到强韧的推压管、棒等制品。推压制品只限于直径为16mm以下的棒及壁厚在3mm以下的管子等。

    4.螺旋挤出成型

    PTFE粉料的螺杆挤出机不同于其它热塑性塑料用的挤出机,普通热塑性塑料的挤出成型是借助于螺杆旋转作用将物料向前推进的同时还起到压缩、剪切、混合作用,物料还受到剪切力作用产生的热量和料筒外部加热使其熔融。而PTFE的螺杆挤出机的螺杆只起到输送和推压的作用,使物料通过一个带有双头螺纹,等螺距等深度的单螺杆挤出机的机头,再进入口模内烧结、冷却,并借助反压力装置提供的压力成型,达到连续的目的。用单螺杆挤出机加工PTFE时,常常遇到很大困难。由于PTFE粉料的摩擦系数很低,在进料过程中造成打滑,大大降低螺杆的输送能力。并且由于摩擦生热,还可能使粉料黏附在螺杆或机筒上,使进料更加困难和不稳定。
    近年来,双螺杆在加工这种特殊性质的物料方面也得到应用,其进料原理和单螺杆挤出机不同,其具有正向输送作用,它能克服UHMWPE粉料在螺杆中的打滑问题,大大提高螺杆进料能力。其中反向旋转双螺杆挤出机比同向双螺杆挤出机的混炼均化效果要好,但由于其分离力较大,在螺杆的间隙处剪切作用较大,使物料出现过热,挤出物料的分子量可下降40%左右。若使间隙较大,螺杆不在啮合,物料将粘到较热的金属上。然而使用同向旋转的双螺杆挤出机,就不存在上述问题。物料在挤出机中受到的剪切作用比较小,塑化所需的热量,全来自外加热源,因而可精确控制,这样可使物料在挤出过程中的过热降解减至 小,同时为了维持物料在机头中流动的正常和稳定,机头截面大小的设计要与螺杆输送物料的体积相适应。螺杆的转速也不能快,一般在每分钟 10 转左右。为了避免材料突然粘到金属表面上,必须严格控制挤出温度。

    5.柱塞挤出成型

    柱塞挤出成型加工塑料,在塑料加工上算是比较古老的方法了,自从塑料这种材料出现开始,人们就开始用该方法来加工塑料。用柱塞挤出机加工PTFE的就是将定量树脂压入口模,使柱塞往复运动,将其压制成为预成型品。如此不断往返,在口模中形成多段的预成型品。由于PTFE树脂间的相互摩擦,以及PTFE树脂与口模壁的摩擦均产生了阻力,同时预成型品在口模中烧结时的体积膨胀也产生了阻力,这样就是一段一段的预成型品在压力下烧结与冷却成连续的整体。该方法的优点在于:成型过程中不出现剪切,相对分子量降低少,制品的质量好,且不受相对分子量高低的限制,同时可以加工直径 可达500mm,壁厚仅为3mm的大口径管材。但是由于在挤出过程中,原料与加热部件接触面积小,加热的效率低,限制了其挤出的速度。

    6.其它加工方法

    PTFE还可用注塑成型、压延成型、涂覆成型或者二次成型等方法来进行加工。



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