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钢衬四氟管主要成型制品及生产工艺

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钢衬四氟管主要成型制品及生产工艺
 
 
1  概述
 
  聚四氟乙烯被称为“塑料之王”,具有无色、无毒、耐温范围宽、化学惰性和摩擦系数小等多种优异性能 ,使其成为当今以汽车、国防、机械、化工、电子、建筑等工业为中心的所有产业部门都不可缺少的重要材料。本文着重对市场上主要的聚四氟乙烯成型制品及其技术指标、生产工艺和应用领域等作一综述。
2 聚四氟乙烯管材

  PTFE 管材  其成型工艺有推压法、挤压法、液压法、焊接法、缠绕法等 ,其中以推压法为主。一般采 用分散 PTFE 树脂 ,粒径 500μm ,表观密度为 0145g/ ml~0155g/ ml 。小直径管选用压缩比较大的树脂 ,大中径管选用压缩比较小的树脂。助挤剂通常选用 200 号与260 号溶剂油。PTFE 管材进行二次加工可制得 PTFE 热收缩管、PTFE 螺旋管、PTFE 钢丝增强液压管等。
 
2.1 聚四氟乙烯普通管
 
  聚四氟乙烯普通管是由聚四氟乙烯分散树脂在常温下以有机溶剂为助挤剂推压制得 ,再经干燥、烧结制成。按管径大小可分普通型管和微型管二种。普通管内径 > 4mm ,微型管内径 ≤4mm。
 
生产 PTFE 管的典型配方:
 
分散 PTFE 树脂 100 (重量份)
 
助挤剂                              18~24
 
生产工艺流程:PTFE、助挤剂 →混和 →推压 →干燥 →烧结 →冷却→制品。生产工艺参数:混合: 温度 ≤19 ℃,时间 10min~20min ,混合完毕在 25 ℃~30 ℃停放 24h 以上。制坯:压缩速率约为 50mm/ min ,压力 0~3MPa 。
 
推压:料腔温度为 30 ℃~50 ℃,口模温度为 50 ℃

表 2  PTFE 普通管的技术指标

性   能 微 型 管 普通管  
       
密度 ,g/ cm3 2 10~2 30 2 10~2 30  
拉伸强度 ,MPa ≥25 ≥15  
断裂伸长率 , % ≥100 ≥150  
11 11  
 
用途:作为绝缘及输送流体导管等。
 
聚四氟乙烯热收缩管

  PTFE 热收缩管具有受热收缩的特性 ,因此能紧密地包覆在其它工件的外表 ,使该工件具备耐腐蚀、电绝缘及防粘性。广泛用于电气、化工、机械、印刷等工业。
 
据报道 PTFE 热收缩管最大收缩率大于 75 %。采用分散 PTFE 树脂加工制成 ,其原理是 PTFE 在加工中受到应力后产生强迫高弹形变 ,这种形变具有可逆性 ,低温使之冻结 ,若重新加热冻结的强迫高弹形
 
变就会逐渐消失并回复到原状态。
 
生产 PTFE 热收缩管典型配方:
 
  分散 PTFE 树脂 100 (重量份)
 
  助挤剂                             20~22
 
生产工艺流程:
 
PTFE 树脂、助挤剂 →混合 →存放 →预成型 →推压 →干燥 →烧结 →冷却 →热处理 →吹胀 →冷却 →产品。
生产工艺参数:前部分和普通 PTFE 管相同。热处理:将干燥烧结好的管子再次在高温下进一步充分烧结后骤冷的过程 ,温度 390 ℃±2 ℃, 冷却液- 5 ℃。吹胀: 在310 ℃左右 , 充入0198MPa 以下压缩气体,吹胀率为 200 %~400 %。
主要设备:吹胀机 ,其它和普通 PTFE 管相同。
主要技术指标 ,见表 3 。

~60 ℃,推压速率随管径的增大而变小 ,随壁厚的变小 表 3  聚四氟乙烯热收缩管国内外技术指标  
   
而加快。 项  目 中  国   英  国   日  本  
     
     
 

 
干燥:在 210 ℃以下 ,2h~3h
 
烧结:间歇烧结 ,升温速率 60 ℃/ h ,375 ℃±5 ℃保
 
  • 4h 。
     
  • 连续烧结 , 干燥区 100 ℃~250 ℃, 预热区
 
250 ℃~330 ℃,烧结区 380 ℃~420 ℃,冷却区小于


最大收缩率 , % 75 75 75  
拉伸强度 ,MPa 19 6 43 12 22 54  
相对伸长率 , % 250 350 300  
绝缘强度 ,kv/ mm 37~50 36~37 50  
比重 ,kg/ m3 2 15 ×103 2 2 ×103 2 14 ×103  
, > 330 > 328 330  
收缩温度 1 1 > 1  
    1 1 1  
3  结语
 
  综上所述 ,钢衬四氟管的成型制品种类繁多 ,已被广泛的应用于工业、农业、国防、生活等各个领域。国外根据聚四氟乙烯的不同用途及制品的加工特点 ,开发出各种品级的聚四氟乙烯 ,满足了现代人们对个性化的需求。随着我国聚四氟乙烯应用领域的不断开发,增加聚四氟乙烯的品种以及对现有的品种进行系列化将是今后我国科研工作者的一个重要研究方向。
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