模具铁氟龙(聚四氟乙烯成型方法之—模压法)

Posted 2023-05-30

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模具铁氟龙(聚四氟乙烯成型方法之—模压法)

一、模压法

模压法是聚四氟乙烯成型方法中最为常见的一种，我们一般称呼为模压成型，或压制成型，压缩成型。将粉状（压塑粉）、颗粒状或纤维状的塑料原料加入成型模具中受热软化变形，在压力下填满模具，闭模加压使其成型固化后，得出塑料制品。

模压法作为流传最久远的古老成型法，其优点显而易见：原材料损失小，变形性能稳定，成型模具造价较低，重复使用性好，生产效率高，实现自动化生产等。

有黑即有白，它的缺点也同样难以避免，尺寸精度低，制品成型后人工劳力较大，模具需求量大，充模有一定的技术需求。

聚四氟乙烯模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为以下12种：

（1）纤维料模压法。

（2）碎布料模压法。

（3）织物模压法。

（4）层压模压法。

（5）缠绕模压法。

（6）片状塑料模压法。

（7）预成型坯料模压法。

（8）定向辅设模压。

（9）模塑粉模压法。

（10）吸附预成型坯模压法。

（11）团状模塑料模压法。

（12）毡料模压法。

聚四氟乙烯模压制品合成所用树脂要求具有：①对增强材料有良好的浸润性能，以便在合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘结；②有适当的粘度和良好的流动性，在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔；③在压制条件下具有适宜的固化速度，并且固化过程中不产生副产物或副产物少，体积收缩率小；④能够满足模压制品特定的性能要求。按以上的选材要求，常用的合成树脂有：不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。为使模压制品达到特定的性能指标，在选定树脂品种和牌号后，还应选择相应的辅助材料、填料和颜料。

图一：聚四氟乙烯管来源：丹凯

二、聚四氟乙烯填充改性中的蠕变性

聚四氟乙烯PTFE具有耐热、耐寒、耐化学药品性及优良的耐候性，并具有特殊的电性能、表面特性、不沾性、自润滑性和低摩擦系数等特点，已广泛应用于国防、军工、航天航空、汽车、石油化工等许多领域。聚四氟乙烯虽有上述独特的优良性能，但因线膨胀系数较大，尺寸稳定性差，低的热导率，耐磨损性差，导热性差，容易产生局部过热，硬度低及在较大的负荷下表现出的“冷流”现象等缺点，限制了它的实用化和功能化。

聚四氟乙烯作为目前航空航天材料中用量最大的高性能材料之一，尤其是航空密封材料，然而由于抗蠕变性能差极大地限制了其进一步应用。因此，研究影响聚四氟乙烯抗蠕变性能的主要因素及机理，寻找高效的方法提高抗蠕变性能，并对其作出合理的科学解释，对制备高性能航空航天密封材料具有重大的经济和社会意义。

图二：聚四氟乙烯管来源：丹凯

据文献记载，美国Garlock系列产品和Ameri-ion系列产品是比较成功的填充改性的例子，具有良好的抗蠕变性能，基本上均是采用特殊的填充体系与结构重组PTFE而开发出的，解决了冷流与蠕变问题且对力学性能的影响较小，已成功应用于垫片密封与齿轮材料。

探索聚四氟乙烯的蠕变行为，有两方面的工作，一是测定和评价聚四氟乙烯的蠕变行为；二是提高聚四氟乙烯的蠕变性能。通常的做法是在一定时间内，一定温度和一定应力水平下测定其蠕变变形量，据此得到经验公式，再利用时-温等效转换关系，推求其长期蠕变性能。

三、聚四氟乙烯耐腐蚀性介绍

聚四氟乙烯是用于密封的氟塑料之一，其具有高耐腐蚀，耐高低温，物理性能稳定等特点。它的耐腐蚀性能甚至超过不锈钢、金、铂、陶瓷，素有“塑料王”的美称。聚四氟乙烯密封圈，聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯管材制品等制品，在市场上广受好评。

图三：聚四氟乙烯管来源：丹凯

聚四氟乙烯为什么耐腐蚀性如此之好？我们看看它的结构简式：-[-CF2-CF2-]n-。C-F共价键决定了它耐腐蚀的优越性，氧化，氯化等一些反应不能给C-F共价键带来破坏，由于C-C共价键通常处于C-F共价键的保护之中，也就是说其他原子很难接近C-C键之间的电子云就被F原子的电负性排斥走了，因此聚四氟乙烯不跟绝大多已知的强化学性试剂，强酸强碱、水和各种有机溶剂反应，其耐腐蚀性不言而喻。

聚四氟乙烯是市面上耐腐蚀材料的主力军，其以卓越的耐腐蚀性能已成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料，其具体应用包括:输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管、高压油管、飞机液压系统和低压管道、精馏塔、热交换器、釜、塔、槽的衬里、阀门等化工设备。

四、聚四氟乙烯管材的用途及组成

聚四氟乙烯管材一般用于各种耐腐蚀要求较高的流体输送及燃油管道。PTFE聚四氟乙烯管由三部分组成：一是聚四氟乙烯分散树脂推压成的内管（直管），二是聚四氟乙烯内管外的不锈钢丝或其他纤维的编制增强层，三是扣压在管子两端用于连接的金属接头。

通常聚四氟乙烯管的内径从Φ6至Φ50mm，耐压达10.5MPa的称中压管，耐压达21MPa的称高压管。

聚四氟乙烯管的用途是传输腐蚀性的液体或气体，例如航空航天工业中的液压流体及燃油的输送；汽车工业的高压空气、燃油及液压的传输；化工工业的氯气、蒸汽、酸碱有机物等的输送；医药工业高纯度流体的输送等等。由于聚四氟乙烯PTFE具有塑料中最佳的耐高低温、耐腐蚀、耐老化、高绝缘及不沾性等优点，因此由聚四氟乙烯加工成的压力软管日益为航空航天等尖端工业部门所青睐。

聚四氟乙烯管的质量由聚四氟乙烯内管、编织增强层及金属接头三者决定，其中任何一项出现问题都会使聚四氟乙烯管发生流体泄漏甚至破裂而失效。

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