聚四氟乙烯(PTFE)成型加工(1)-模压成型
PTFE的结晶熔点为327℃，但树脂要在380℃以上才能处于熔融状态，熔体粘度高达1010Pa•S。另外，PTFE又具有极强的耐溶剂性。因此，它既不能用熔融加工法，也不能用溶解加工法，通常只能釆用冷压成型然后烧结的方法。
PTFE的成型方法主要有：模压成型、挤出成型、涂覆成型和压延成型。
1.模压成型
模压成型是PTFE目前大量釆用的成型加工方法。用于这种方法的PTFE原料应是粒子直径为20〜600μm、柔软、有良好加压凝聚性的粉末。分子量通常为5×106〜6×106左右。其模压成型主要有自由烧结法和热模压法两种。
1)自由烧结法 在模具中均匀地填充PTFE粉末，于室温下在压机中用10〜100MPa的压力进行预成型，然后把所得到的毛坯放入加热炉中，以一定的速度升温至360〜380℃进行烧结，保持到全体烧结均匀后，再把炉温按一定速度降到室温，得到成品。这种方法在烧结过程中对被烧结物完全不加约束力，故称为自由烧结法。
自由烧结法的保压时间一般为几分钟到几十分钟，以完全消除孔隙为标准。孔隙量的大小可从制品的密度加以检测。密度愈大，孔隙量愈小；而预成型压力愈大，温度愈高，则密度愈大(图1)。
烧结升温速度一般控制在每小时25〜60℃，毛坯愈大，升温速度应愈慢。烧结时间以制品成为透明或半透明为度，随制品尺寸不同而有所变化，一般是制品厚度1mm时，烧结时间为5〜8min。
冷却时间直接影响制品的结晶度和物理机械性能。小件制品的冷却速度可控制在50〜150℃/h的范围；大型制品的冷却速度不应大于50℃/h。表1示出了PTFE自由烧结成型的烧结周期。
2)热模压法 与自由烧结法相比，釆用热模压法成型的毛坯在预成型后，在烧结时需在二次模具中再次加压。二次加压应在毛坯尚未冷却到熔点时尽快进行。毛坯在成型压力方向的膨胀率约为25%，在垂直方向约为6%〜10%，因此二次模具在设计时必须比一次模具略大。
表1 聚四氟乙烯自由烧结成型的烧结周期
|
毛坯规格 |
烧结周期 |
|
尺寸，mm |
质量，kg |
升温速度，℃/h |
烧结时间(360℃)，h |
冷却速度，℃/h |
|
Ø50×150 |
0.2 |
90 |
4 |
30〜50 |
|
Ø100×1100 |
1.7 |
60 |
9 |
30〜50 |
|
500×500×1 |
0.55 |
100 |
4 |
30 |
|
Ø400×Ø80×600① |
75 |
25 |
30 |
(360〜315℃)25
(315℃)18
(315〜25℃)25 |
|
Ø400×Ø80×1300② |
150 |
25 |
40 |
(360〜315℃)25
(315℃)18
(315〜25℃)25 |
① 预成型压力15MPa，保压30min；②预成型压力15MPa，保压45min
二次加压时，是一边加压，一边冷却，因此比自由烧结有更快的冷却速度，制品的结晶度也较小，具有良好的弯曲疲劳强度和韧性，但制品的残留应力较大，故一般需在120〜125℃温度下进行后处理。
釆用热模压法成型的制品的性能主要取决于二次压力。二次压力越高性能越好，但压力过大会使溢料增多，造成物料损失。一般控制在10〜20MPa为宜。
更多关于聚四氟乙烯的(PTFE)成型加工方法，请致电奥赛罗公司0311-87316999，传真：0311-87316222，奥赛罗公司诚招代理商加盟合作。
