Фторопласты - Пашнин Ю.А.
Скачать (прямая ссылка):
182
6. Пат. США 3684747, 1972. 7 Пат. США 3560568, 1971.
8. Пат. США 3301893, 1967.
9. Пат. США 3282875, 1966. 10. Пат. США 3624053, 1971. П. Англ. пат. 1184321, 1970.
12. Пат. США 3528954, 1970.
13. Пат. США 3635926, 1972.
14. Nuttall L. /., Fitterngton W. A. Pap. ASME, Ser. A 1971 № 9 p 11
15. Mater. Plast. Elast., 1970, № 5, p. 503; Chem. Ind. 1969 v '21 № 10 p. 666. ' "
16. Англ. заявка 1375126, 1402920, 1975.
17. Europ. Chem. News, 1974, v. 26, № 657. p. 31—32.
18. Mittl. Chem. Forsch. Osterr., 1975, Bd. 29, № 5—6 S 248
19. Пат. ФРГ 2260771, 1973.
20. Кагаку кодзё, 1974, т. 18, № 1, с. 35.
21. Пат. США 3784399, 1974; 3902947, 1975- Англ. заявка 1384629 1975
22. Англ. пат. 1401290, 1975.
23. Maomi Seko. Ind. Eng. Chem., Prod. Res. Devt., 1976, v 15 № 4 n 286— 292. ' p'
24. Англ. пат. 1405957, 1975; франц. пат. 2159314 1973; дег Offen 1959146' С А., 1970, v. 78, № 18, 88804f. '
25. Пат. США 3793163/ 1974.
26. Паншин Ю. А., Дрейман Н. А., Андреева А. И. и др. Пласт, массы 1977 № 8, с. 7—8. '
ГЛАВА VII
ПЕРЕРАБОТКА ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ
ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕН
Суспензионный политетрафторэтилен
Высокая вязкость расплава ПТФЭ [1010 Па-с(10"П) при 380 °С] исключает переработку этого полимера обычными для термопластов способами. Для получения готовых изделий или полуфабрикатов разработаны специальные приемы переработки, которые в какой-то степени используются и в порошковой металлургии. Все известные способы переработки суспензионного ПТФЭ, несмотря на их различие, имеют сходство, сводящееся к существованию двух стадий: предварительное формование заготовки на холоду и последующее ее спекание при 365—385 °С. ¦
Компрессионное прессование. Обычно прессование осуществляется на гидравлических прессах, рассчитанных на давление 35 МПа (350 кгс/см2). Для крупногабаритных заготовок используются пресса с усилием до 5 МН (500 тс). Качественные заготовки средних и особенно больших размеров можно получить на прессах с двусторонним прессованием (рис. VII.1). В отличие от одностороннего при двустороннем прессовании матрицу формы устанавливают на нижней плите на распорке которую удаляют после первой стадии уплотнения порошка. На второй стадии уплотнения происходит не только продвижение верхнего пуансона, но и некоторое опускание матрицы. Прессование на второй стадии доуплотняет нижние слои полимера и позволяет получать блоки с большей однородностью.
В зависимости от насыпной плотности ПТФЭ высота формы должна быть в 3,5—7 раз больше высоты отпрессованной заготовки. Поэтому иногда используют специальные наставки к матрице. Радиальный зазор между матрицей и пуансоном колеблется в пределах 0,13—0,25 мкм [1, с. 3]. Пресс-формы можно изготовлять из обычных малоуглеродистых сталей, поверхность формы необходимо отполировать и отхромировать. При повышенных температурах формования целесообразно использовать формы из нержавеющих сталей.
Различные марки ПТФЭ должны прессоваться при различных давлении, скоростях формования и выдержках полимера
184
под давлением. Обычно для чистого полимера давление составляет 25—42 МПа (250—420 кгс/см2) и для композиций — 35— 100 МПа (350—1000 кгс/см2). Большое значение для качества изделий имеет равномерное распределение порошка в форме. Температура прессования заготовки должна быть не менее 21 °С (т. е. выше температуры перехода при 19 °С) и не выше 28 °С. Влияние давления прессования на свойства ПТФЭ показано на рис. VII. 2 [1, с. 17]. Скорость смыкания формы не должна быть слишком большой (оптимально 10—120 мм/мин) для обеспечения удаления воздуха. Время выдержки под давлением зависит от массы и формы заготовки и составляет
Рис. VII. 1. Схема формования заготовки двусторонним прессованием (с «плавающей» матрицей):
/ — верхняя плита; 2 — толкатель; 3— верхний пуансон; 4 — порошок П ГФЭ; 5 — матрица; г)—нижний пуансон; 7 —упор; 8 — подставки; 9 — нижняя плита
5—30 мин. Поскольку порошок ПТФЭ легко электризуется и притягивает пыль из воздуха, помещение для прессования ПТФЭ отделяется от других стадий переработки и снабжается чистым отфильтрованным воздухом.
При свободном спекании отформованную заготовку осторожно извлекают из формы и помещают в печь для спекания. Спекание проводится при 370—385 °С, продолжительность спекания зависит от массы заготовки и для крупных заготовок составляет несколько суток. При спекании заготовок при температурах выше 385°С снижается механическая прочность изделия, а ниже 370 °С продолжительность спекания увеличивается. При спекании протекают два основных процесса. Вначале при 342°С (для исходного порошкообразного полимера) происходит плавление кристаллитов и полимер расширяется на 25%, затем при более высокой температуре частицы полимера сплавляются, и получается монолитный блок. Параметры спекании, как и прессования, зависят от свойств полимера и габаритов
185
изделия. Режимы формования и спекания заготовок, а также другие способы переработки чрторполимеров обобщены в обзо-ре [2].
Для свободного спекания, как правило, используются электропечи с рабочей температурой до 450°С, с рециркуляцией воздуха и выносными электронагревателями. Печи имеют местную вентиляцию и автоматически выключаются при достижении температуры в печи 420°С. Температура печи поддерживается с точностью ±5°С и, как правило, регулируется автоматически по заданной программе. Размещение заготовок в печи обеспечивает максимальную турбулентность движения воздуха.
