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探索含氟聚合物世界

看看这些高性能材料的加工和着色

探索氟聚合物

含氟聚合物是一个特殊的家族, 高性能材料在今天被广泛使用,而且有很好的理由, 因为它们是稳定的塑料,在恶劣条件下耐降解,而且本身具有阻燃性. 这些自然特性使得含氟聚合物在电线和电缆等行业中得到了应用, 建筑的电影, 运输, 工业,甚至医疗是许多应用的极佳选择.  

历史点滴

这要从1938年开始说起. 罗伊·普伦基特偶然创造了聚四氟乙烯(PTFE). 人们发现这种材料非常滑,耐高温,化学惰性. 杜邦公司, 是谁在1945年将这种材料注册为特氟龙®的, 首先将该产品用于军事应用,然后用于消费品炊具和烘焙用具的不粘涂层1.  

今天, 含氟聚合物以其独特的材料特性应用广泛, 包括化学惰性, 低摩擦, 耐气候性, 自然火焰阻滞, 耐温性, 和屏障属性. 这些含氟聚合物的性能在许多不同的行业中广泛依赖. 例如, 由于其天然阻燃性,含氟聚合物被用于建筑和飞机的电线和电缆的涂料. 含氟聚合物也促进了新技术的发展:它们被用作薄膜,作为太阳能电池板中玻璃的轻质替代品, 为电动汽车制造安全的电池. 增加了它们的多样性, 配方可以使用颜色和特殊添加剂来设计,以满足特定的需要.  
 

处理事项

大多数氟聚合物, 聚四氟乙烯(PVF)除外, 可以使用传统的热塑性挤出或成型技术进行熔体加工吗. 聚四氟乙烯可以用作涂层, 挤成糊状的:挤成糊状的, 或用压缩成型或金属粉末加工技术成型. PVF分散在熔体挤出的溶剂中2.  

含氟聚合物具有高熔点和相应的高加工温度和连续使用温度, 这取决于具体的产品. Perfluoroalkoxy (PFA), 例如, is at the high end; it has a typical continuous use temperature of 500°F (260°C) and typically reaches 715°F (380°C) during processing; equipment temperatures can be even higher than the melt temperature3. 在低端, 聚偏氟乙烯(PVdF)的典型连续使用温度为300°F(150°C),在加工过程中通常达到450°F(232°C)3.  

处理含氟聚合物时应注意事项, 在加工温度下或高于加工温度时会产生有毒气体. 在加工过程中可能需要工程控制,如局部排气通风. 在某些情况下, 残留气体可能从树脂或成品中缓慢地析出, 所以储存空间可能需要通风. 熔体加工含氟聚合物时, 应通过精确的温度控制来避免加速热分解, 在某些情况下, 加工设备采用耐腐蚀材料. 各种加工类型, 如泡沫, 可能会有其他危险, 并应仔细遵循处理建议.    

着色氟聚合物

正如前面所提到的, 含氟聚合物可用于许多不同的领域, 而最佳的含氟聚合物类型和适当的色母粒将取决于部分的要求. 例如, 含氟聚合物的耐热性和耐化学性将极大地影响颜料的选择过程.  

另外, 每一种制造工艺在工艺速度和加工过程中对材料的要求方面都有独特的属性. 与挤压棒材等大截面型材相比,高速制造薄壁钢丝护套需要截然不同的配方. 对线外套, 色母粒必须配方,以确保它可以快速混合,在很短的时间内均匀分散, 同时也能提供足够的色素覆盖. 与此形成鲜明对比的是, 棒状挤出需要非常稳定的颜料,因为在挤出机中的停留时间较长.  

了解部分大小和壁厚允许母粒设计与适当的颜料强度, 颗粒大小, 和可分散性. 正确选择这些参数,才能实现产品均匀、可重复的着色性能.  壁较薄的零件必须使用较小的颗粒尺寸和分散性好的配方,以尽量减少颜料颗粒在零件表面形成团块的倾向. 载体的颜色浓度和粘度可以微调,以最大限度地分散和颜色一致性. 

含氟聚合物可以使用广泛的颜色,可以与标准参考颜色匹配(例如, RAL或Pantone®)或定制匹配的制造部件. 色母配方可以产生不透明的颜色或可以开发与适当的颜料颗粒大小和负载,以使半透明的颜色. 有些应用要求使用不含重金属的着色剂. 对于需要额外区分的部分, 特殊的着色剂可以对含氟聚合物进行激光标记, 或者专门的油墨可以用于条纹和印刷.    

准备好了解更多?

为您的应用程序选择正确的氟聚合物可以有多种细微差别, 从性能和加工到设计和外观. 了解更多关于 含氟聚合物着色剂 以及为您的特定需求量身定制的解决方案.    

1含氟聚合物的历史 http://www.fluorotec.com/news/blog/the-history-of-ptfe/

2 新浪Ebnesajjad, “介绍氟聚合物,应用塑料工程手册(Elsevier, 2011) pp 49-60.  

3 塑料工业协会氟聚合物分会, 安全处理含氟聚合物树脂指南-第四版(2005年).