Фторопласты - Пашнин Ю.А.
Скачать (прямая ссылка):
Температура, при которой заготовки помещают в печь, не должна превышать 90°С (за исключением тонких изделий). При этой температуре заготовки выдерживают в течение часа. Затем температура повышается медленно (10—25°С/ч) или ступенчато (с выдержкой при постоянной температуре в диапазоне 288—349 °С). Выдержка в печи на 1 мм толщины изделия при максимальной температуре составляет примерно 5— 10 мин для тонких и около 5 мин для толстостенных изделий. Максимальная температура спекания не должна превышать 382 °С, что особенно важно соблюдать при спекании крупных заготовок. Оптимальные режимы спекания для конкретных марок и изделий обычно уточняют опытным путем.
Качество изделий зависит от структуры полимера, которая определяется как молекулярной массой, так и режимами
186
охлаждения и закалки (рис. VII. 3) [1, с. 46]. При снижении степени кристалличности ПТФЭ, достигаемом закалкой, улучшаются многие свойства, кроме жесткости и проницаемости. Однако закалка используется нечасто, так как форсирование режима охлаждения, особенно для крупногабаритных блоков, приводит к растрескиванию изделий. Рекомендуемая скорость охлаждения от 8 до 14°С/ч при охлаждении расплава до200°С и 50°С/ч— при температурах ниже 200°С. Извлекать заготовки из печи можно при температуре не выше 90°С.
Богатый ассортимент марок ПТФЭ позволяет в большинстве случаев использовать свободное спекание отформованных заготовок, избегая спекания или (и) охлаждения под давлением. В некоторых случаях для получения изделий с минимальной пористостью, особенно из наполненных композиций, применяют охлаждение изделий под давлением (в прессе). Этот
Молекулярная масса Температура закалки
260-288°С Л0-324°С
Рис.. VI. 3. Зависимость степени кристалличности от молекулярной массы при различных скоростях охлаждения (а) и от температуры закалки (б). Скорость охлаждения v, <v2<v3.
способ рекомендуется для получения ровных (без коробления) листов. Снижение пористости изделий может быть достигнуто спеканием в инертной среде (азот, аргон), что также улучшает другие свойства и позволяет уменьшить давление прессования [3].
Компрессионным формованием с последующим спеканием' изготовляют как непосредственно готовые изделия, так и блоки для дальнейшей механической переработки. ПТФЭ хорошо обрабатывается на всех металлообрабатывающих станках, и этим способом могут быть изготовлены самые сложные детали. Однако при механической обработке требуются значительные затраты труда и, как правило, при этом образуются большие отходы полимера. В связи с этим в последнее время создан ряд новых процессов переработки (и оборудование), свободных от указанных недостатков. Все же механическая обработка широко используется при переработке ПТФЭ. Этим способом изготовляют листы и пленки из ПТФЭ, применяемые в электротехнической, химической и других отраслях промышленности. Для электроизоляционных назначений используют блоки высотою
187
до 300 мм и толщиною стенок 75—ПО мм. Листы и пленки для химической промышленности строгают из заготовок высотою 1200 мм и толщиною стенок до 175 мм, масса таких заготовок может достигать 400 кг.
Любая токарная обработка ПТФЭ требует учета особенностей полимера. В этом полимере сочетаются пластичность и упругость, для него характерны низкая электропроводность, высокие коэффициенты термического расширения и др. Важно выбрать правильные скорости обработки. Так, оптимальная скорость обработки составляет 60—150 м/мин, а скорость подачи инструмента — 0,13—2,3 мм на оборот. При большей скорости обработки следует применять хладагент. Инструмент, особенно для получения широких пленок и листов, должен иметь специальную конструкцию. Электроизоляционную пленку можно подвергать прокатке для повышения электрической прочности. Строжкой блоков можно получать тонкие конденсаторные пленки (толщиной меньше 10 мкм).
Изостатическое прессование. Способ формования порошкообразного ПТФЭ с помощью воздушного или гидравлического давления через эластичную мембрану позволяет изготовлять полые изделия, в том числе сложной конфигурации (рис. VII. 4). Резиновая или другая эластичная мембрана может служить либо пуансоном, либо матрицей, при этом второй элемент матрицы выполняется жестким из металла. Порошок ПТФЭ засыпается в зазор между матрицей и пуансоном, после чего под давлением он уплотняется и формуется в заготовку для спекания. Спекание заготовки проводится по описанному ранее режиму.
Изостатическое прессование приобрело особое значение после создания свободносыпучих марок суспензионного ПТФЭ. Эти марки позволяют получать тонкие изделия (до 1 мм) и упрощать трудоемкую операцию заполнения формы порошком. Изостатическое прессование применяется для получения малых и больших сосудов, труб большего диаметра, трубной арматуры и фасонных изделий сложной формы. В конце 1960-х начале 1970-х гг. созданы новые установки для изостатического прессования, которые позволили существенно улучшить этот процесс и повысить его экономические показатели. Для ряда изделий производительность изостатического прессования значительно превышает этот показатель для других способов переработки. Давление прессования для чистого ПТФЭ составляет 28—42 МПа (280—420 кгс/см2) и до 70 МПа (700 кгс/см2) для наполненных композиций [4].
