是一種人工合成高分子材料,具有抗酸抗堿、抗各種等特點(diǎn),又被稱(chēng)作“塑料王”,其擁有懸浮細(xì)粉、懸浮中粒、分散細(xì)粉樹(shù)脂、改性分散乳液等多個(gè)品級(jí)。
近年來(lái)的嚴(yán)重霧霾污染,逐步令業(yè)內(nèi)意識(shí)到聚四氟乙烯材料的更多應(yīng)用空間。相關(guān)業(yè)內(nèi)人士指出,過(guò)去國(guó)內(nèi)治理工業(yè)煙粉塵大多采用普通材料制成的除塵濾袋,無(wú)法過(guò)濾細(xì)顆粒物PM2.5。而目前已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的一種新型微孔覆膜濾料經(jīng)美國(guó)檢測(cè),對(duì)PM2.5的過(guò)濾達(dá)99.9995%。
值得注意的是,PTFE覆膜濾料具備顯著特點(diǎn):
一是除塵效率顯著,其結(jié)構(gòu)使除塵效率可高達(dá),大大的超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn),接近于零排放;
二是使用環(huán)境的適應(yīng)性廣,聚四氟乙烯(PTFE)覆膜濾料的耐高低溫、抗結(jié)露與化學(xué)穩(wěn)定性、化等性能決定了它對(duì)溫度、濕度與腐蝕性氣體有著強(qiáng)的適應(yīng)能力,特別是對(duì)高濃度、高濕度、微細(xì)顆粒含塵氣體使用效果更佳,這些性能都是目前常規(guī)濾料無(wú)法比擬的;
三是透氣性好,聚四氟乙烯(PTFE)覆膜濾料的透氣量可以達(dá)到3-6m3/㎡,已經(jīng)超過(guò)了實(shí)際使用的要求;
四是經(jīng)濟(jì)效益佳,其使用壽命是與經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)的,基于覆膜濾料的結(jié)構(gòu),它的使用壽命可達(dá)3年以上,3年內(nèi)使用常規(guī)濾袋所需的資金大大超過(guò)使用覆膜濾袋的投資。
也是說(shuō),使用覆膜濾料做成的濾袋,不僅可以更好地凈化環(huán)境,還可以獲得豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。在過(guò)濾方面,PTFE覆膜濾料是在普通濾料表面復(fù)合一層聚四氟乙烯(PTFE)薄膜而形成的一種新型濾料。這層薄膜相當(dāng)于起到了“一次粉塵層”的作用,物料交換是在膜表面進(jìn)行的,使用之初能進(jìn)行有效的過(guò)濾。薄膜特有的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使粉塵無(wú)法穿過(guò),無(wú)孔隙堵塞之虞。這種過(guò)濾方式稱(chēng)為“表面過(guò)濾”。覆膜濾料不僅可實(shí)現(xiàn)近于零排放,同時(shí)由于薄膜不粘性、摩擦系數(shù)小,故粉餅會(huì)自動(dòng)脫落,確保了設(shè)備阻力長(zhǎng)期穩(wěn)定,能充分發(fā)揮袋式除塵器性,因而是理想的過(guò)濾材料選擇。
關(guān)于提高聚四氟乙烯材料切削加工質(zhì)量的研究
針對(duì)聚四氟乙烯材料在機(jī)械加工中的切削力小、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)較大、熔點(diǎn)低的工藝特點(diǎn),研究了聚四氟乙烯材料在幾種常用機(jī)械加工工藝中出現(xiàn)的難點(diǎn)及問(wèn)題,提出了能有效提高聚四氟乙烯乙烯材料切削加工質(zhì)量的方法。
聚四氟乙烯;機(jī)械加工;切削方法
聚四氟乙烯(Polyterafluoroethlene,簡(jiǎn)稱(chēng)PTFE),由于其良好的化學(xué)穩(wěn)定性,耐腐蝕性、密封性,阻燃性、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性和良好的耐力等特性,在在石油化工、電子電氣、、航空、航天、機(jī)械等多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用[1]。通常情況下,聚四氟乙烯材料的切削加工可在常用的金屬切削機(jī)床上進(jìn)行,但與金屬材料切削加工相比,其加工規(guī)范性還不是很完善,它的可切削性、切削規(guī)律、結(jié)構(gòu)和切削量均與金屬材料的加工有所不同,采用用傳統(tǒng)的加工工藝和工裝加工往往達(dá)不到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度要求。本文主要針對(duì)聚四氟乙烯乙烯材料性能特點(diǎn),對(duì)聚四氟乙烯材料的切削加工特點(diǎn)及其改善措施進(jìn)行了研究探討。
1.聚四氟乙烯材料切削工藝特點(diǎn)及切削參數(shù)的選取 聚四氟乙烯材料的剛度、硬度、強(qiáng)度都相對(duì)較小,其拉伸強(qiáng)度為21-28MPa,彎曲強(qiáng)度為11-14MPa,伸長(zhǎng)率為250%-300%。在應(yīng)力長(zhǎng)期作用下會(huì)變形,過(guò)載時(shí)容易出現(xiàn)蠕象。由于聚四氟乙烯以上性能特點(diǎn),導(dǎo)致其在切削加工時(shí)具有特的工藝特點(diǎn)。
1.1聚四氟乙烯材料的切削工藝特點(diǎn)
(1)切削力小。由于聚四氟乙烯剛度、強(qiáng)度、硬度均較低,在相同的切削條件下,切削45鋼的主切削力是切削聚四氟乙烯材料的14-20倍[2]。
(2)聚四氟乙烯材料具有較小的導(dǎo)熱系數(shù),僅為0.27W/M·K-1,加之較低的耐熱溫度,其耐熱溫度僅為250℃。若切削量過(guò)大、切削速度較高,工件的切削溫度則會(huì)升高,會(huì)使聚四氟乙烯材料發(fā)生軟化,甚至出現(xiàn)熔化、焦化和“粘刀”現(xiàn)象。
(3)聚四氟乙烯具有較大的熱膨脹系數(shù),因此聚四氟乙烯材料在切削過(guò)程中會(huì)因摩擦產(chǎn)生較大的熱量,容易和工件的局部過(guò)熱,從而導(dǎo)致聚四氟乙烯工件受熱發(fā)生彈性變形,終影響聚四氟乙烯材料工件的表面質(zhì)量和尺寸精度。
(4)相對(duì)于金屬材料,聚四氟乙烯的彈性模量很低,當(dāng)切削加工進(jìn)給量過(guò)大或轉(zhuǎn)速過(guò)快時(shí),較大的加工摩擦力以及施加給工件的力共同作用,導(dǎo)致聚四氟乙烯工件產(chǎn)生較大的變形,從而影響聚四氟乙烯工件的加工精度。
1.2聚四氟乙烯材料切削參數(shù)的合理選取
(1)材料的選擇 聚四氟乙烯材料在切削時(shí),材料一般為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼等。相對(duì)于而言,工件材料的硬度較低,因此的硬度對(duì)于聚四氟乙烯材料工件的加工質(zhì)量影響不大。
(2)的幾何參數(shù) 前角:對(duì)于聚四氟乙烯材料,由于工件材料強(qiáng)度、硬度較低,應(yīng)選取相對(duì)較大的前角,從而減小切削力并降低切削熱。 后角:聚四氟乙烯材料硬度、強(qiáng)度低,塑性越大,因此在機(jī)械加工時(shí)應(yīng)選擇較大的后角,從而減小和聚四氟乙烯工件之間的摩擦力,進(jìn)而降低工件的局部過(guò)熱現(xiàn)象,提高工件表面的加工質(zhì)量。
(3)切削參數(shù)的選取 由于聚四氟乙烯材料強(qiáng)度低、硬度小,相對(duì)于金屬制品而言,在切削加工時(shí)可以選擇相對(duì)較大的切削量和較高的切削速度,但聚四氟乙烯的導(dǎo)熱系數(shù)低,且具有較高的熱膨脹系數(shù)大,在較大的進(jìn)給量和較高的切削速度下又容易發(fā)生局部過(guò)熱引起的變形、焦化等現(xiàn)象。因此為了提高聚四氟乙烯材料的加工質(zhì)量及加工精度,在一定加工效率的前提下,應(yīng)盡量選取較小的切削量和較低的切削速度。
懸浮聚四氟乙烯造粒料樹(shù)脂為白色顆粒,流動(dòng)性好,具有的電性能,化學(xué)穩(wěn)定性和低摩擦系數(shù)。
用途:適用于加工各種要求的板,棒等。不僅能加工復(fù)雜的四氟制品,還能適用于大板材的模壓成型,等壓模壓成型,自動(dòng)模壓成型,以及精密柱塞擠出成型。PTFE造粒料有利于自動(dòng)化加工,可以縮短成品的加工周期。
又稱(chēng)低分子量聚四氟乙烯微粉,或聚四氟乙烯超細(xì)粉,或聚四氟乙烯蠟,為白色微粉狀樹(shù)脂,是由四氟乙烯經(jīng)調(diào)聚反應(yīng)得到的分散液再經(jīng)凝聚、洗滌、干燥而制得,具有優(yōu)良的耐熱性、耐候性、耐寒性、低摩擦性、不粘性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能等優(yōu)能。另外由于其平均粒徑小,所以具有很好的分散性,容易均勻地與其他材料共混。
用途:聚四氟乙烯微粉可以單作固體使用,也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等的添加劑。與塑料或橡膠混合時(shí)可用各種典型的粉末加工方法,如共混等,加入量為5~20%,在油和油脂中添加聚四氟乙烯微粉,可降低摩擦系數(shù),只要加百分之幾,可提高潤(rùn)滑油的壽命。其分散液還可作脫模劑。
懸浮聚四氟乙烯預(yù)燒結(jié)樹(shù)脂
懸浮聚四氟乙烯預(yù)燒結(jié)樹(shù)脂為白色顆粒,熔點(diǎn)327℃,具有良好的流動(dòng)性,低摩擦系數(shù),優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及的化學(xué)穩(wěn)定性。
用途:適用于連續(xù)化生產(chǎn)各種規(guī)格的擠壓或推壓管、棒等聚四氟乙烯制品。
懸浮聚四氟乙烯細(xì)顆粒樹(shù)脂
懸浮聚四氟乙烯細(xì)顆粒樹(shù)脂為白色粉狀顆粒。具有的化學(xué)穩(wěn)定性,的電氣性能和低摩擦系數(shù)等的物理性能。
用途:適用于加工普通模壓制品,適用于加工一般填充制品,適用于模壓成型的車(chē)削薄膜、車(chē)削板等致密制品,適用于加工高強(qiáng)度模壓制品。
又稱(chēng)低分子量聚四氟乙烯微粉,或,或聚四氟乙烯蠟,為白色微粉狀樹(shù)脂,是由四氟乙烯經(jīng)調(diào)聚反應(yīng)得到的分散液再經(jīng)凝聚、洗滌、干燥而制得,具有優(yōu)良的耐熱性、耐候性、耐寒性、低摩擦性、不粘性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能等性能。另外由于其平均粒徑小,所以具有很好的分散性,容易均勻地與其他材料共混。?
用途:聚四氟乙烯微粉可以單作固體使用,也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等的添加劑。與塑料或橡膠混合時(shí)可用各種典型的粉末加工方法,如共混等,加入量為5~20%,在油和油脂中添加聚四氟乙烯微粉,可降低摩擦系數(shù),只要加百分之幾,就可提高潤(rùn)滑油的壽命。其有機(jī)溶劑分散液還可作脫模劑。
聚四氟乙烯超細(xì)粉?
英文名稱(chēng):PTFEmicropowder;PTFEwaxCAS號(hào):分子式:?
相關(guān)內(nèi)容概述:是由四氟乙烯經(jīng)調(diào)聚反應(yīng)而得到的分散聚四氟乙烯微粉。平均粒徑小于5μm,比表面大于10m2/g,摩擦系數(shù)0.06~0.07,潤(rùn)滑性好,能很好地分散在許多材料中??捎米魉芰稀⑾鹉z、油墨、涂料、潤(rùn)滑油脂的防黏、減摩、阻燃添加劑,也可作干性潤(rùn)滑劑制成氣溶膠等。
懸浮聚四氟乙烯樹(shù)脂為白色顆粒。具有的化學(xué)穩(wěn)定性,的電氣性能和低摩擦系數(shù)等的物理性能。
用途:適用于加工清潔度要求較高板、棒、膜等制品,加工普通模壓制品,模壓加工小制品、異型制品。?
懸浮聚四氟乙烯造粒料樹(shù)脂?
懸浮聚四氟乙烯造粒料樹(shù)脂為白色顆粒,流動(dòng)性好,具有的電性能,化學(xué)穩(wěn)定性和低摩擦系數(shù)。
用途:適用于加工各種特殊要求的板,棒等。不僅能加工復(fù)雜的四氟制品,還能適用于大板材的模壓成型,等壓模壓成型,自動(dòng)模壓成型,以及精密柱塞擠出成型。PTFE造粒料有利于自動(dòng)化加工,可以縮短成品的加工周期。?
懸浮聚四氟乙烯預(yù)燒結(jié)樹(shù)脂?
懸浮聚四氟乙烯預(yù)燒結(jié)樹(shù)脂為白色顆粒,熔點(diǎn)327℃,具有良好的流動(dòng)性,低摩擦系數(shù),優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及的化學(xué)穩(wěn)定性。
PFA物料性能:
1、 為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結(jié)性增強(qiáng),溶體粘度下降,而性能與 聚四氟乙烯相比無(wú)變化。此種樹(shù)脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品;
2、長(zhǎng)期使用溫度-80--260度,有的耐化學(xué)腐蝕性,對(duì)所有 化學(xué)品都耐腐蝕,耐磨高潤(rùn)滑,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱(chēng);
3、其耐化學(xué)藥品性與聚四氟 乙烯相似,比偏氟乙烯好;
4、其抗蠕變性和壓縮強(qiáng) 度均比聚四氟乙烯好,拉伸強(qiáng)度高,伸長(zhǎng)率可達(dá)100-300%。介電性好,耐輻射性能;
5、害:具有生理惰性,可植入人體內(nèi) ;
可溶性聚四氟乙烯
1、為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結(jié)性增強(qiáng),溶體粘度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無(wú)變化。此種樹(shù)脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。
2、長(zhǎng)期使用溫度-80--260度,有的耐化學(xué)腐蝕性,對(duì)所有化學(xué)品都耐腐蝕,摩擦系數(shù)在塑料中低,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱(chēng)。
3、其耐化學(xué)藥品性與聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好。
4、其抗蠕變性和壓縮強(qiáng)度均比聚四氟乙烯好,拉伸強(qiáng)度高,伸長(zhǎng)率可達(dá)100-300%。介電性好,耐輻射性能。阻燃性達(dá)V0級(jí)。
5、適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件。
6、高溫電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。
成型性能
1、結(jié)晶料,吸濕小??刹捎猛ǔ5脽崴苄运芰系眉庸し椒庸こ芍破贰?br />
2、流動(dòng)性差,易分解,分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度不要超過(guò)475度,模具應(yīng)加熱至150-200度,澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力應(yīng)小。
3、半透明粒料,注塑、擠出成型。成型溫度350-400度,475度以上容易引起變色或發(fā)生氣泡。并注意脫模會(huì)較困難。
4、因熔融的材料對(duì)金屬有腐蝕作用,長(zhǎng)期生產(chǎn),模具需要電鍍鉻處理。