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关注:73 2015-08-04 16:34

如何制备填充聚四氟乙烯制品?

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如何制备填充聚四氟乙烯制品?
(1)典型配方。生产150mm X 25mm x 100mm (外径x壁厚x长  度)填充PTFE制品,

原 料

配比(质量)/%

技术要求

PTFE

73

拉伸强度26MPa,断裂伸长率350%,平
均粒径40um,最大吸水率0.03%,收縮率
3. 1% ,
密度2. lg/cm3

青铜粉

7

粒度100

玻璃纤维

8

粒度250目,含碱量1%以下,纤维直径
8 -9um
长径比10:1

石墨

2

颗粒直径不大于30um,残渣含量小于
0.015%
,水分小于0.5%,密度2.09-2. 25 g/cm3

二硫化钼

10

纯度大于97% ,水分小于0. 5% ,粗颗粒
直径小于30um的占95%,小于10um的占
5%

①PTFE。应选用悬浮聚合法生产,平均粒径为10-50um的细树脂。因为树脂粒度对填充PTFE制品致密性及混合效果起着重要的作用,树脂颗粒小,则制品密实,机械强度高,耐磨性也较好。同时细颗粒树脂的分散性和流动性较好,树脂与填充剂的接触面积相对增大,因而提高了混合物的均匀性。树脂在使用前必须干燥处理,冷却后再捣碎,并用7. 87网孔数/cm(20目)筛网过筛。
②青铜粉。青铜粉的主要作用是提高制品的导热性。在使用前必须干燥处理,再经39.4网孔数/cm(100目)筛网过筛,剔除粗
铜粒。  
①玻璃纤维。玻璃纤维的主要作用是增强耐磨性,改善尺寸稳定性。PTFE制品应选用无碱高级玻璃纤维。使用前,必须对玻璃纤维进行干燥处理,再经39.4网孔数/cm(100目)筛网过筛。玻璃纤维耐酸性强,但能被碱性物质侵蚀,这点在使用时应十分注意。
④石墨。胶体石墨是一种具有层状晶体结构的高效能固体润滑剂,具有很高的耐磨、耐压、耐高温(可达540℃)性,化学性能稳定,且还具有优良的导电、导热性。石墨颗粒直径要求不大于30um,最大填充量为15%,应尽量避免填充量过大,因压制、烧结后石墨的层与层之间的滑移会导致制品的开裂。

⑤二硫化钼。二硫化钼也是一种固体润滑剂,它在-60-400℃均能保持良好的润滑性能。填充PTFE制品加入二硫化钼的主要目的是增加制品表面硬度,降低初期磨损量。

(2)主要设备。生产填充PTFE制品的主要设备有50L高速混合机,IOOt塑料制品液压机,髙温烧结箱。由于PTFE高温下会释放出腐蚀性很强的气体,模具需要耐高温、耐腐蚀、可谇性好,其材料可选碳素钢、合金结构钢、合金工具钢等。
(3)生产工艺。
①工艺流程。生产填充PTFE制品工艺流程如下:
     原料   
→检验→处理→混合→冷却→预成型→烧结→成品检验→包装出厂
  填充剂」
②混料。PTFE树脂与填充剂的混合方法有干法混合、溶剂混合、湿法混合三种。就其机械性能及填充剂的均匀程度来讲,湿法混合和溶剂混合优于干法混合,但工艺复杂,并对填充剂有所限制,不利于大批量生产。本制品采用的是干法混合,即在室温的环境下,将计量好的填充剂与PTFE悬浮细料倒入高速混合机中直接混合。此法混合难以做到很均匀,制品只能满足一般要求,但工艺操作简便,适用范围广,产品成本低,生产效率高,因而是目前国内普遍采用的一种混合方法。混料时,首先加入密度小的原料,再依次加入密度大的辅料,低速混30s,再高速混30s,最后再低速混20s,时间不宜长。混好的原料应避免振动,防止密度大的辅料沉淀,影响均匀性。刚混好的原料在混合机中高速搅拌、摩擦会发热,应在恒温房内放置5-8h,使其冷却后再使用。若原料太热,压制出的制品烧结后容易发生幵裂。 
③模压成型。 
a.    预成型。将混合后的树脂按所需量均匀加入模腔,立即施加 45MPa压力成型,成型应采取双向加压的方法,即在预成型压力达到约 2/3规定压力后泄压,移去模套下垫块,使外模浮动,然后重新加压, 上、下阳模同时运动,达到双向压制的效果。下阳模在未达到规定压力 时不能全部进入套模,否则达不到双向加压的目的。达到规定压力后, 保压10~15min。 
b.    烧结。将管坯由室温以45℃/h开始加热,至270℃后保温2h, 再以30℃/h升温至370℃后,保温3h,烧结过程结束。 
C冷却。冷却速度先控制在30℃/h,至270℃1后保温Ih,再以 25℃/h冷却至180℃,完成成型过程。 


 
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