

聚四氟乙烯热处理工艺
发布时间 : 2019-05-22 浏览次数 : 次选择适宜的热处理方法和条件是改进聚四氟乙烯板材性能的主要途径。试样拉伸后都要经过热处理,其目的是加速聚合物的二次结晶或结晶过程,使分子链取向转变为结晶取向,消除内应力,提高结晶度,使晶体结构趋于完善,使尺寸稳定化等。但是,在高温处理时,温度越高,材料的机械性能下降越明显。因此,必须根据试样的性能要求来选择合适的热处理条件。
1、热定型
板材拉伸后必须采用热定型处理。高分子拉伸后,受热会引起分子链回复拉伸前状况,宏观即引起板材的翘曲。所以热定型时,在材料拉伸方向上要保持一定拉力,以免影响材料的性能和外观。如完全无拉力下加热,会使板材发生严重的变形。本研究采用夹具夹紧,以保持拉力,使板材在加热时,在拉伸方向上保持一定拉力。
当被拉伸的预成型加热到熔点以上时,结晶相渐渐转变成无定型相,结晶结构中的无定型部分沿着结晶轴做较大的滑动,由于纤维和节点的阻碍,在应力下阻止了这种滑动。因此,热定型过程可看作是无定型部分的固定过程。聚四氟乙烯的微观结构在无定型相固定阶段没有发生本质的变化,但是,如果无定型部分长时间处于过高的温度下,微观结构会发生变化,节点增加,纤维破坏,导致制品强度降低。热处理温度高于390℃时,一分钟内就可能引起分解、失强。
2、冷却
冷却过程是一个由无定型相转变为结晶相的过程,是大分子链段重新排入晶格并由无序变为有序的松弛过程。冷却速度决定着制品的结晶度,影响到制品的各种物理机械性能。聚四氟乙烯的最大结晶度出现在比熔点低10~20℃的温度下,即是在310~315℃的温度范围内出现。冷却方法包括两种:缓慢冷却(不淬火);快速冷却(淬火)。
缓慢冷去即在空气中按合适的速度直接冷却,所得制品的结晶度较大,收缩率较大,制品收缩率较大。
快速冷却即把拉伸后的试样置于水中或空气中以最快的速度通过结晶速度最大的温度区域进行冷却,使制品内保存有大量非晶区,这种方法所获得的制品结晶度低、韧性好、硬度低、拉伸强度大、制品收缩率较小;但容易出现裂纹,造成废品,此外,由于聚四氟乙烯的导热性查,在淬火过程中会产生较大的应力而使制品挠曲或变形,但如果在快速冷却时加压冷却,即把拉伸后的试样压入冷模腔,在1/3的预成型压力下冷却,所得制品将不会出现快速冷去给制品造成的缺陷且质量接近缓慢冷却所得到的制品。