不一樣的rPTFE
上一期我們說到因其優(yōu)異的密封性能,rPTFE被廣泛應用于化工、石油、制藥、食品加工等領域。不過由于制作原料易得,且rPTFE改性材料的顏色也容易被模仿,許多同行都聲稱自己的產(chǎn)品是rPTFE。那么市場上的rPTFE都有哪些不一樣呢?
01 制備原料
雖然基礎材料都采用的是PTFE,但由于不同的聚合方法,PTFE有懸浮料(懸浮法聚合)和分散料(分散聚合)之分,即懸浮聚四氟乙烯、分散聚四氟乙烯。
懸浮料(懸浮聚四氟乙烯)的主要成型方法是模壓法,即白色粉未加一定助劑,模壓成形,然后在高于聚四氟乙烯的熔點溫度下進行燒結(jié),通過適當?shù)臋C械加工,可以得到板材、棒材、管材和膜材等不同類型的制品。分散料(分散聚四氟乙烯)就是用分散聚合的方法制得的PTFE微細粉末。由于這種微細粉末具有很強的纖維化特性(特別溫度是在20℃以上時),因此在儲存、運輸和混合時,建議將其置于5~10℃的環(huán)境條件下。這種料的成型方法是將助劑與粉料混合后,在24℃以上的環(huán)境中靜置約24小時(完成晶相變),用活塞推擠成形、干燥、燃結(jié)。待成型后分散料則通過糊狀擠出或推擠的方式制備,經(jīng)過干燥和燃結(jié)等工藝。這種加工方法一般稱為糊狀擠出,也叫推擠。
它們雖然被稱作PTFE,但是二者價格相差幾倍,主要是通過粒徑來鑒別,分散料細,懸浮料粗。
02 制備工藝
我們知道PTFE是一種高分子聚合物,相對分子質(zhì)量約為100,000至500,000克/摩爾,要將從一個個的大分子制成改性PTFE墊片成品,其制備工藝并不簡單。
普通填料改性PTFE墊片一般是將填料(空心玻璃微球、二氧化硅、硫酸鋇等)和聚四氟乙烯樹脂混合均勻,模壓成胚料,再經(jīng)過高溫燒結(jié)(車削)制備而成。雖然顏色相近,但是性能與真正的填充改性rPTFE墊片卻相差一大截。為了使板材在性能上體現(xiàn)各向同性,PTFE樹脂與填料充分混合后會經(jīng)層壓工藝反復壓延,形成一個高度纖維化結(jié)構(gòu),由于還添加了填料,這樣制備而成的rPTFE墊片有著高度致密的結(jié)構(gòu)和均一優(yōu)異的性能,解決了普通PTFE密封材料容易發(fā)生蠕變冷流的問題。
03 性能差異
填料改性rPTFE與傳統(tǒng)模壓燒結(jié)填料改性PTFE典型性能差異主要體現(xiàn)在抗蠕變性能上。
真正的好rPTFE密封材料由于特殊的制備工藝使材料內(nèi)部形成高度纖維的結(jié)構(gòu),使材料的抗蠕變性能相較于傳統(tǒng)的模壓燒結(jié)PTFE有較大的改善??偟膩碚f可以看同一條件下墊片進行密封后的泄漏量和蠕變松弛率來區(qū)別使用的到底是不是好的密封材料。