聚四氟乙烯生产加工工艺

聚四氟乙烯加工工艺四氟乙烯制品加工流程：1、模压制作：四氟专用混合机一台；筛粉机一台；20-80目筛网各一个；压力机一台；制品模具；程控烧结炉；2、车削板制作：四氟专用混合机一台；筛粉机一台；20-80目筛网各一个；压力机一台；制品模具；程控烧结炉；车床或车削机一台。3、橡胶与PTFE组合制品：筛粉机一台；四氟专用混合机一台；20-80目筛网各一个；压力机一台；制品模具；程控烧结炉；车床；橡胶机；PTFE表面处理容器；仪表车床。4、悬浮聚四氟乙烯材料分析：悬浮聚四氟乙烯预烧结树脂为白色颗粒，熔点327℃，具有良好的流动性，低摩擦系数，优良的热稳定性及突出的化学稳定性。粉体流动性（S/100g）3.5体积密度（g/l）380平均粒径（μm）25水份排放点（℃）130分散点（℃）345结晶点（℃）375含水率（%）0.02热不稳定性指数20断裂伸长率，（%）440比热cal/℃g0.25热变形温度（℃）18.5kg/c㎡4.6kg/c㎡55导热系数104cal/M.sec℃6.0拉伸强度，（MPa）32.0模压PTFE产品在烧结过程中须用该烧结控制器，程序仪表AL1必须设定385℃，保护仪表同时也设定385℃，PTFE制品在加温烧结时，应有泄风装置，避免385℃以上高温时，热分解增多，生成氟化氢等物质的可能性也变大，产生有毒气体吸入人体内中毒。PTFE热量传导公式：104-200cal/c.sec.℃PTFE烧结升温公式：按Φ100mm×10mm空心产品为标准，如产品放大或减小升降温率为1mm=1℃/H30-130=90℃/H130-250=70℃/H250-320=50℃/H320-345=40℃/H345-375=25℃/H恒温工艺：130℃=30-60min250℃=60min320℃=60-300min345℃=60-100min375℃=80-1000min恒温主要根据烧结炉保温性能与厂品大小来定。也可用PTFE热量传导公式换算。如实心产品应在以上基础上减半，温度传输见图1PTFE压力公式：c㎡/200-400kpa例1、PTFE空心Φ100mm×10mm程序如下：温度段时间段C0130T0160C02130T0230003130T0380C04345T0460C05345T0580C06375T06210C07375T0780C08345T0860C09345T0980C10270T1080C11270T1160C12180T1220C13180T13-121例2、PTFE实心烧结程序Φ150MM×500MM温度段时间段C0130T01300C02200T0260003200T03300C04300T04500C05300T0560C06320T06500C07320T0760C08340T0860C09340T0990C10375T10150C11375T1160C12340T12180C13340T13180C14320T14240C15320T15180C16300T16180C17300T17180C18280T1860C19180T19-121模压制作模具的制作：（1）模具材料的选择：模具钢材应选择不锈铁或不锈钢.钢材型号为：（2）模具的模具的制作本节为一款简单的PTFE圆型产品为例见图一PTFE塑料（F4）#F:（聚四氟乙烯）英文名称olytetrafluoroethylene比重:2.1-2.2克/立方厘米成型收缩率:3.1-5.0%成型温度：330-380℃烧结条件：最好温度不要超过385度，不然分子会坏死，影响质量。物料性能长期使用温度-200－－260度，有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数在塑料中最低，还有很好的电性能，其电绝缘性不受温度影响，有“塑料王”之称。2、呈透明或半透明状态，结晶度越高，透明性越差。原料多为粉状树脂或浓缩分散液，具有极高的分子量，为高结晶度的热塑性聚合物。3、适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件4、成型性能1.结晶料,吸湿小。2.流动性差，极易分解，分解时产生腐蚀气体。宜严格控制成型温度，模具应加热，浇注系统对料流阻力应小。3.粉状树脂常采用粉末粉末冶金法成型，使用烧结方法。烧结温度360-375度，不可超过410度。乳液树脂通常用冷挤出再烧结的工艺加工，可在物品表面形成防腐层。如需要求制品透明性，韧性好，应采取快速冷却。也可采取挤压成型，可以挤出管、棒、型材。4、PTFE熔体粘度很高，容体粘度随剪切应力的增大而减小，显示其非牛顿流体的特性。5、二次加工，可以热压复合、焊接、粘结、增强、机械加工等，以制得最终产品。最好用曲线烧结,1、-第一步在120度进行干燥2、第二步如填充石墨或二流化墨在250度要进行温度处理。3、第三步在345度处理一次4、第四步在375度进行处理5、第五步降温不要太快归纳来说，PTFE冷压烧结成型基本上是由预成型、烧结、冷却三个步骤组成。即在室温下先将纯的聚四氟乙烯粉料或加有石墨等填充、增强材料的复合配料加人模腔中，于压机上预压成密实的制品形状的压件,然后从压模中取出压件，放入烧结炉中于360~380℃：下进行加热，使聚四氟乙烯由结晶态转变为非晶态，由分散的树脂颗粒通过扩散熔融而黏结成密集、连续、透明整体，通过降温冷却后又变成结晶型坚固的乳白色制品。由于在烧结过程中对被烧结物完全不加约束力，故也称为自由烧结法。(a)第一次（b)插入阳（c)第二次（d)插入阳(e)施压加料模(1)加料模(2(1)预成型。冷压制坯时，将过筛的树脂按制品所需量均匀地加入模腔内。对施压方向与壁厚完全相同的制品，料应一次全部加入；形状较复杂的制品，可将所需粉料分成几份分次加入模腔，每次加进的粉料量应与其填充的部分模腔容积相适应，而且应用几个阳模分层次地对粉料施压。聚四氟乙烯法兰套筒制品分次加料的压制过程如图5-5图5-5PTFE法兰套筒制品分次加料的压制过程1一模套2—芯棒3—底模4一阳模（1)5—阳模（2)聚四氟乙烯冷压制坯时，粉料在模内压实的程度愈小，烧结后制品的收缩率就愈大;如果坯件各处的密度不等，烧结后的制品会因各处收缩不同而产生翘曲变形，严重时会出现制品开裂。因此，冷压制坯时严格控制装料量、所施压力和施压与卸压的方式，以保证坯件的密度和各部分的密度均一性达到预定的要求。模压时，阳模下降速度不要太快，以30-50mm/min为佳，临近终点时速度应更慢，慢至lOmm/min以下。在升压过程中还应泄压2-4次或分段保压，以使物料中的空气充分逸出。保压时间随型坯厚度而定，可从几分钟到几十分钟不等，保证使压力传递均匀并有利于空隙的消除。预成型压力一般在17-35MPa，若总压力不够时可通过提高模温来弥补。模压压力与模压工艺、所用物料、填料品种和混料方法（干法或湿法）有关。采用自动模压工艺的成型压力要比一般模压法高一倍，湿法混合填充PTFE则不采用自动模压法。因泄气次数多而难于控制。(2)烧结。烧结是使聚四氟乙烯微粒熔结成整体的过程，是成型过程中的一个关键工序，烧结的好坏直接影响制品的各项物理力学性能。烧结一般在自由状态下于空气中进行加热，也采用在氮气保护下烧结或热压烧结法。①升温阶段。烧结时，随着料坯温度的升高，型坯体积发生膨胀，在熔点附近其体积膨胀率高达,因而要控制升温速度。过快则导致坯件内外温差加大，引起内外膨胀不均匀而产生内应力，使制品变形、开裂。通常升温速度取决于制品的大小、厚度，物料的组成、粒径等。大型制件应先以30-40℃/h的速度升温至300℃,再以10-20℃/h速度升温；中型制件则可采用60-70℃/h的速度升温；小型制品可以100-120°C/h的速度升温或自由升温。聚四氟乙烯的烧结温度高低主要由树脂的热稳定来确定，热稳定性高者可定为380-400℃，热稳定性差者取365-375℃。在允许烧结温度的范围内，提高烧结温度可使制品的结晶度增大，相对密度和成型收缩率也增大。②保温阶段。晶区的熔化与分子的扩散需要一定的时间，因此在达到烧结温度后，应将坯件在此温度下保持一定时间，使坯件结晶能够完全消失。保温时间长短与树脂品种、粒径、制品大小有关。烧结温度高、树脂热稳定性差应缩短保温时间，以免造成树脂热分解；粒径小的树脂粉料经冷压后，坯件中孔隙含量低，导热性好，可适当缩短保温时间。一般大型制品保温5-IOh，小型仅1h，厚度每增加Imm，烧结时间应延长6min。(3)冷却。冷却过程是大分子由无定形态转变为结晶态的过程，制品烧结后的冷却速度决定着制品的结晶度，从而影响到制品的各项物理力学性能。如大型制品一般以12-24℃/h降温，在结晶速度最快的温度范围保温一段时间，使制品均匀冷却到317℃以下，再以2O-50℃/h速度冷却到，从烧结炉中取出制品，放入保温箱中缓慢冷却至室温。这种制品的结晶度约60%-85%,结晶排列紧密。中型制品冷却速度为30-40℃/h，温度降至250℃时取出，取出后是否淬火根据使用要求而定。小型制品冷却速度为60-70℃/h。如果要求制品透明，韧性好，则应采取快速冷却，对小型制品可采用淬火的办法。这些制品结晶度约为50%-65%。