氟塑料的详细用途介绍

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2021-02-02 环球过滤分离技术网 guolvfenlitech1

       聚四氟乙烯是目前氟塑料中用量最大的品种，约占其总需求量的60％，它的性能优异，受用户信赖。其他氟塑料在半导体、医疗、电线被覆等领域的应用也在扩大。氟塑料的用途可概括为：


1.利用其耐药品性：氟塑料在耐药品性方面的应用早已不局限于制造密封圈、衬垫、管件，在其他需要耐腐蚀的部件(如管道)上的用星也日益增加。随着 原料和加工技术的进步，氟塑料的成型方式又扩大厂选择幅度：如采用注射成型可大幅度提高生产效率，小批量生产时可采用切削加工工艺，聚四氟乙烯粘接和焊接 技术的开发使制造大型贮槽和设备衬里有了可能，FEP粉末喷涂工艺使加工更加灵活、方便。半导体生产过程中防腐蚀、防污染已更多地采用氟塑料。


2.机械工业领域：聚四氟乙烯的的摩擦系数小，其静摩擦系数低于动摩擦系数，可用于低速高负荷领域，如在土建、化工、桥梁等结构件中可解决热膨胀和震动引起的伸缩问题。具体应用有：
(1)防污染机械(如纺织、造纸、制药、食品机械)的轴承轴套；
(2)输送碱、溶剂等非润滑液体的机械(如搅拌机、染色机、泵)；
(3)在酸、碱等腐蚀性环境(如电镀浴槽化工设备)下工作的轴套；
(4)禁油润滑(如制氧设备)；
(5)元油润滑(如超低温冷冻机、液体燃料泵)；
(6)油润滑效果不良的环境下(加高温干燥机、炉内台午、炉内传送带)工作的滑动部件；
(7)低速高负荷状态下的滑动部件〔可动支承)。


3.电气领域：氟塑料是难燃材料，临界氧指数高又耐腐蚀，可作电线的绝缘层。
ETFE、PVDF的绝缘电阻、绝缘强度都高，机械强度也优，可用于计算机、通信机电缆。利用其耐候性、耐辐照等特性可用于油井及核反应堆小的电 缆。利用其高频下相对介电常数与介电损耗均低的特点可用于通信设备、高频电了仪器，将PTFE与炭黑、碳纤维这类导电物质混合可作为防静电材料和发热元件 材料。PVDF也可制成压电元件用于无线电行业及仪器仪表行业。


4.不粘性：利用氟塑料的不粘性可以制造厨房设备(如不粘锅、点心模具)、高级建筑物的外墙涂层、泡沫塑料成型模具、复印机辊筒等。此外在人造血管、心脏瓣片等医学土物工程材料、气体分离膜、防水透气复合织物等方面的用途也日益广泛。




五、氟塑料的成型特点


1.聚四氟乙烯（PTFE，F4）大分子碳链两侧具有电负性极强的氟原子，不能用普通的热塑性塑料加工注塑方法来加工成型，因为它熔融下几乎不流 动。聚四氟乙烯一般采用压缩成型的方法，也可采用柱塞式挤出成型。采用分散聚合法得到的树脂可采用糊膏挤出和压延成型。其具体工艺条件为：预成型压力随制 品的形状、尺寸而异，但通常采用9.8～34.3MPa，加有填充料的树脂采用29.4～93MPa，对于加压方向的厚度约为600mm的大毛坯还需有 20～30min的保压时间。


在PTFE模压成型中还有将烧结的毛坯放进预热至烧结温度的模具内，一边加压，一边冷却的热压法；双向挤压的自动压缩成型法，以及利用流体加压的等压成型法。


挤压成型是利用PTFE的预烧结料进行棒、管及型材的方法。通常分为立式或卧式两种，但由于卧式生产管材料填充不均，故多用立式挤压工艺。其工艺条件如下：


①圆棒直径为13至40mm，模具尺寸为15.1至46.0mm，加热长度500～1100mm，加热温度为400～350℃，冷却长度为150～200mm，挤出速度为4～1m/h。


②管材直径为Φ15～Φ40/Φ8～Φ25，料缸内径和芯棒外径的尺寸为Φ16.5～44.5/Φ8.9～27.8，加热长度为350～800，加 热温度为400～350℃，冷却长度为150～250mm，挤出速度为3.8～1.4m/h。PTFE挤出技术的发展方向为进一步提高挤出速度和一次成型 多根制品。


分散型PTFE通常采用糊膏挤出成型法，首先将分散型PTFE树脂和挤出助剂如粗溶剂、汽油(b.p.为90～120℃)或白油混合，放于玻璃或不 锈钢瓶中滚转30分钟，使其均匀分散吸收，放置8～12h，压成毛坯置于挤出机料腔内，压力0.69～3.43MPa保压时间30～60秒。采用以工艺制 成的挤出物需经连续干燥炉(100～300℃)将挤出助剂去掉。再进入烧结炉中烧结(360～380℃)烧结后迅速冷却即可得到良好的制品。


糊膏挤出小棒(Φ10～Φ30)后，还可在烧结前送至压延机进行压延成膜，这就是所谓生料带产品。具体成型条件为树脂100份，助剂27份，压缩比 (R、R)30，机头温度50℃，挤出品形状50×14mm，压延辊筒直径500mm，辊筒温度70℃，压延速度28m/min，一次压延成 500×0.1mm的生料带。


2.聚四氟乙烯以外的含氟树脂可采用热塑性树脂的成型方法如模压，传递模塑，注射、挤出、吹塑等。


①模压法：这是古老的塑料成型方法。它适合于圆棒、板、套管等制品及形状简单，批量小的制品生产。


②传递模塑法：传递模塑成型是将模具闭合，然后用高压把被成型材脂从料槽中挤到模具内而成型制品的方法。氟塑料传递模塑成型适合于生产批量小大型阀 门、泵等制品。传递模塑可以成型高精度的制品，其缺点是原料消耗较大，所采用的成型压力通常在9.8Mpa以下，加工温度与注射成型温度相近。


③注射成型；注射成型与通常塑料相同。它适合于加工承载器，仪器用接头、插座、管件、绕线轴、异形轴承、阀门、泵壳及叶轮等多种制品。


④挤出成型：挤出成型适合于成型薄膜、管材、棒材、单丝、电线包皮等制品。


含氟共聚物在成型过程中会放出微量的单体及热分解物，故对设备和模具有耐腐蚀的要求，一般采用含金材料如H合金等制造。
氟塑料的涂层成型有分散液涂布，本体涂层，静电涂体涂布，流动浸渍等多种方法。无论哪种方法都需要将基材表面进行脱脂、洗净和粗化喷砂处理。


涂层的厚度可以重复喷涂直至达到所需要的厚度(目前水平为：0.35mm/次，最终厚2mm)。氟塑料制品可以进行二次加工，其加工工艺条件为：切 削速度：加工件直径在200mm～500mm时.为200r/min以下，直径在50mm以下为750～800r/min。车刀前角要大于 20°～45°，进刀量粗加工为0.5mm/r，精加工为0.01mm/r。

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