聚四氟乙烯模壓成型方法
發(fā)布時(shí)間 : 2018-12-25 瀏覽次數(shù) : 次PTFE的結(jié)晶熔點(diǎn)為327℃,但樹(shù)脂要在380℃以上才能處于熔融狀態(tài)，熔體粘度高達(dá)1 010 Pa.s。另外, PTFE又具有極強(qiáng)的耐溶劑性。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屬和陶瓷的加工-樣,先將粉末壓實(shí),然后再燒結(jié)和機(jī)械加工，或者通過(guò)擠壓成型、等壓成型、涂覆成型和壓延成型等方式加工。
1.模壓成型
模壓成型是PTFE目前采用最多成型加工方法。模壓成型工藝是將一定的模壓用原料(粉料、粒料、纖維狀料等)放入金屬模具中，在-
-定溫度、壓力下成型的-
-種方法。模壓成型所加工的聚合物不受其分子量的限制，幾乎所有的塑料都可以用模壓法來(lái)加工。模壓成型的主要特點(diǎn)是;成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、不受所加工的塑料的分子量的限制;缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等。PTFE
相對(duì)分子質(zhì)量太高，流動(dòng)性極差,在其他加工方法不成熟的情況下，世界各國(guó)主要采用模壓成型來(lái)加工PTFE產(chǎn)品。
在模壓成型中可根據(jù)具體工藝的差別細(xì)分為五中方法:①壓制-燒結(jié)一壓制法(也稱(chēng)自由燒結(jié)法);②燒結(jié)-壓制法;③快速加熱一壓制法;④⑤壓制、燒結(jié)同時(shí)進(jìn)行法。
2.液壓成型法
液壓法又稱(chēng)均衡法、等壓法或橡皮成型法,是把PTFE樹(shù)脂均勻地加人橡皮袋與模壁之間，再向橡皮袋中注入液體(常用水),產(chǎn)生壓力的橡皮袋向模壁擴(kuò)展，壓實(shí)樹(shù)脂而成為預(yù)成型品的- -種方法。這種方法可用來(lái)制造體積較大的套筒、有底貯槽、半球殼體、塔柱、大塊板坯等，也可制造整體內(nèi)襯PTFE復(fù)合結(jié)構(gòu)的三通、彎頭、異型材等形狀復(fù)雜的制品。液壓成型的主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，- -臺(tái)普通水泵即代替了高噸位的壓機(jī)，制品受壓均勻、密度- -致、可制造大型構(gòu)件、形狀復(fù)雜和內(nèi)襯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
3.推壓成型
推壓又稱(chēng)糊狀擠出成型,把20-30目過(guò)篩的分散樹(shù)脂與有機(jī)助劑(甲苯、石油醚、溶劑油等，配比樹(shù)脂重量為1/5)混合制成糊狀物，預(yù)壓成厚壁圓筒狀坯料，然后放進(jìn)推壓機(jī)料筒內(nèi)，在加熱下用柱塞推壓成型。經(jīng)干燥后在360~380°C溫度下燒結(jié)，冷卻后得到強(qiáng)韌的推壓管、棒等制品。推壓制品只限于直徑為16mm以下的棒及壁厚在3mm以下的管子等。
4.螺旋擠出成型
PTFE粉料的螺桿擠出機(jī)不同于其它熱塑性塑料用的擠出機(jī)，普通熱塑性塑料的擠出成型是借助于螺桿旋轉(zhuǎn)作用將物料向前推進(jìn)的同時(shí)還起到壓縮、剪切、混合作用，物料還受到剪切力作用產(chǎn)生的熱量和料筒外部加熱使其熔融。而PTFE的螺桿擠出機(jī)的螺桿只起到輸送和推壓的作用,使物料通過(guò)一個(gè)帶有雙頭螺紋，等螺距等深度的單螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭，再進(jìn)入口模內(nèi)燒結(jié)、冷卻，并借助反壓力裝置提供的壓力成型，達(dá)到連續(xù)的目的。用單螺桿擠出機(jī)加工PTFE時(shí)，常常遇到很大困難。由于PTFE粉料的摩擦系數(shù)很低，在進(jìn)料過(guò)程中造成打滑，大大降低螺桿的輸送能力。并且由于摩擦生熱，還可能使粉料黏附在螺桿或機(jī)筒上，使進(jìn)料更加困難和不穩(wěn)定。
近年來(lái),雙螺桿在加工這種特殊性質(zhì)的物料方面也得到應(yīng)用，其進(jìn)料原理和單螺桿擠出機(jī)不同，其具有正向輸送作用，它能克服UHMWPE粉料在螺桿中的打滑問(wèn)題,大大提高螺桿進(jìn)料能力。其中反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)比同向雙螺桿擠出機(jī)的混煉均化效果要好，但由于其分離力較大，在螺桿的間隙處剪切作用較大，使物料出現(xiàn)過(guò)熱，擠出物料的分子量可下降40%左右。若使間隙較大,螺桿不在嚙合,物料將粘到較熱的金屬上。然而使用同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)，就不存在上述問(wèn)題。物料在擠出機(jī)中受到的剪切作用比較小，塑化所需的熱量，全來(lái)自外加熱源，因而可精確控制，這樣可使物料在擠出過(guò)程中的過(guò)熱降解減至最小，同時(shí)為了維持物料在機(jī)頭中流動(dòng)的正常和穩(wěn)定,機(jī)頭截面大小的設(shè)計(jì)要與螺桿輸送物料的體積相適應(yīng)。螺桿的轉(zhuǎn)速也不能快，一般在每分鐘
10 轉(zhuǎn)左右。為了避免材料突然粘到金屬表面上，必須嚴(yán)格控制擠出溫度。
5.柱塞擠出成型
柱塞擠出成型加工塑料,在塑料加工上算是比較古老的方法了，自從塑料這種材料出現(xiàn)開(kāi)始，人們就開(kāi)始用該方法來(lái)加工塑料。用柱塞擠出機(jī)加工PTFE的就是將定量樹(shù)脂壓入口模，使柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將其壓制成為預(yù)成型品。如此不斷往返，在口模中形成多段的預(yù)成型品。由于PTFE樹(shù)脂間的相互摩擦，以及PTFE樹(shù)脂與口模壁的摩擦均產(chǎn)生了阻力，同時(shí)預(yù)成型品在口模中燒結(jié)時(shí)的體積膨脹也產(chǎn)生了阻力，這樣就是一段一段的預(yù)成型品在壓力下燒結(jié)與冷卻成連續(xù)的整體。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于:成型過(guò)程中不出現(xiàn)剪切，相對(duì)分子量降低少,制品的質(zhì)量好，且不受相對(duì)分子量高低的限制，同時(shí)可以加工直徑最大可達(dá)500mm,壁厚僅為3mm的大口徑管材。但是由于在擠出過(guò)程中，原料與加熱部件接觸面積小，加熱的效率低，限制了其擠出的速度。
6.其它加工方法
PTFE還可用注塑成型、壓延成型、涂覆成型或者二次成型等方法來(lái)進(jìn)行加工。
