玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯布生产工艺

玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯布是以玻璃纤维布为基材 ,浸渍聚四氟乙烯分散液而成。

浸渍后的玻纤布表面 ,涂覆了薄薄一层氟树脂小颗粒 ,再经过干燥、烘焙、烧结等工序 ,将分散液挥发而留下四氟微小颗粒 ,紧密地附在玻纤布的表面与孔隙中 ,成为密集连续的整体 ,达到玻纤布与四氟牢固粘合的目的 ,成为一种既具有玻纤基材特性 ,还具有氟塑料许多优异性能的新型材料。根据不同需要 , 在分散液中还可加无机或有机填料 ,以进一步提高其电性能、抗老化性能及耐磨性能等 ,加入不同的颜料后又增加了其优良的装饰性能。

工艺研究

1.原材料

( 1)聚四氟乙烯 ( P T F E)分散液

聚四氟乙烯俗称塑料王 ,是塑料中性能佳的品种之一。它具有优良的耐温性及耐腐蚀性、优异的绝缘性能 , 不粘 ,无毒无嗅 , 对人体无害。

( 2)玻璃纤维布涂覆制品的基材应具有耐高温性和良好的抗拉强度 ,玻璃纤维与天然纤维及化学纤维相比具有强度高、伸长小、化学稳定性好等优点 ,可弥补四氟的不足 , 保持尺寸的稳定。

2.生产工艺流程及关键技术

玻璃纤维浸渍四氟分散液工艺过程的主要技术关键有以下三个方面:四氟分散液浓度、浸渍温度和速度的研究

四氟分散液的浓度直接影响制品的表面光洁度、平整度、厚度及树脂含量。 浓度高 , 每次浸渍后的厚度就大 ,完成浸渍的次数可相应减少; 但一次浸渍的四氟过厚 ,干燥后又易产生制品表面龟裂。 为保证产品质量 , 应采用低浓度的分散液 ,经多次浸渍为佳。

浸渍炉的温度分布 , 按立面分为三个区 ,分别完成浸渍、干燥和烘焙三个工序。

低温区:浸渍机组下部区段的温度 ,直接影响浸渍槽的表面温度 ,并关系到液面上气泡破灭率及流痕等缺陷的多少。该区温度过高 , 会使玻璃布的分散液过快干燥 ,从而生产泡迹及流痕。 同时该区较高的温度向底部辐射 , 使四氟液表面结皮 ,经浸渍的玻纤布面上会存留 四氟疙瘩 ,严重破坏布面质量。

中温区: 浸渍布进入机组中部第二区段时 ,要逐步完成水分的蒸发 ,温度过低会使水分蒸发不完全 ,影响下道浸渍的效果; 温度过高不利于水分的均匀逸出 ,也妨碍了下一区段温度的控制。

高温区: 进入上部第三区段时 ,布面上残留的水分、表面活性剂及树脂中的低分子物应完全挥发 ,以利于下一道浸渍过程的效果。如果该区温度过高 ,会造成局部 四氟烧结 ,影响下道浸渍效果; 如果该区温度过低 , 则会使布面发粘 ,卷取时布层之间会粘在一起。

虽然浸渍机组由底部到顶部划为三个温度区 ,但其间不是截然分开的 ,而是连续渐变的 ,区段间也没有明显偏差 。

玻纤布浸胶的传递速度是影响生产效率和产品质量的关键因素之一。

速度慢 ,分散液均匀浸透布面 ,可避免产生流痕 ,减少产品疵点 ,布面质量好。 但速度过慢降低生产效率 ,成本提高。 速度快 ,易产生气泡、流痕等缺陷 ,并造成干燥时间不够 ,干燥不透 , 引起布面发粘。

烧结温度、速度的研究

四氟树脂不同于热固性树脂 ,它没有“固化”阶段 ,但必须在高温下进行烧结。烧结炉分上下两层 ,下层进一步去除表面活性剂及四氟树脂中的低分子物 ,上层则完成四氟树脂的“塑化”过程。下层温度应控制较低 ,上层则应达到四氟树脂的“塑化”温度 ,其特征是布面立刻变色 ,白色制品由纯白变为土白 ,黑色制品由兰灰变为乌黑。上层温度过高或在塑化温度下滞留过久 ,会使布质变脆 ,性能下降。

烧结速度的选择必须满足温度要求 ,烧结速度与温度是两个紧密相关的因素 ,必须在满足温度要求的前提下来选择合适的速度 ,如没有达到塑化所要求的温度下 ,速度再慢 ,甚至停顿不前也不可能完成烧结 ,而一旦达到塑化温度 ,则只需几秒钟即可完成烧结。 所以传送速度快些并不会影响塑化 , 同时 ,浸渍四氟的玻璃布厚度均匀 ,又比较薄 ,所以传热迅速 ,很容易烧结。

玻纤基布的质量要求

四氟制品对基布的质量要求极高 ,影响产品质量的主要因素是玻纤基布材质和浸渍过程中的技术成熟程度。基布不允许存在布面皱褶、纱线接头、断纱、油污等严重缺陷 ,对布面平整度、稀密路等质量要求亦高于一般坯布。