Политетрафторэтилен, або ПТФЭ, з'яўляецца вельмі распаўсюджаным матэрыялам, які шырока выкарыстоўваецца амаль ва ўсіх буйных галінах прамысловасці.Гэты вельмі змазачны і шматфункцыянальны фторпалімер дакранаецца ўсіх, пачынаючы ад аэракасмічнай і аўтамабільнай прамысловасці (у якасці ізаляцыйнага пакрыцця на кабелі) і заканчваючы абслугоўваннем музычных інструментаў (ён змяшчаецца ў алеі для латуні і драўляных духавых інструментаў для выкарыстання на іх рухомых частках).Верагодна, самае вядомае выкарыстанне - у якасці антіпрігарная паверхні на рондалях і патэльнях.PTFE можа быць сфарміраваны ў фармованых дэталяў;выкарыстоўваецца ў якасці гнуткіх злучэнняў труб, корпусаў клапанаў, электрычных ізалятараў, падшыпнікаў і зубчастых перадач;і экструдаваны ў выглядзе труб.
Надзвычайная хімічная ўстойлівасць і хімічная інертнасць, а таксама лёгкія, але трывалыя ўласцівасці ПТФЭ робяць яго вельмі выгадным у вытворчасці і выкарыстанні медыцынскіх прыбораў.З-за надзвычай нізкага каэфіцыента трэння (гэта матэматычны спосаб сказаць, што паверхня надзвычай слізкая),ПТФЭ трубкімогуць быць выкарыстаны для перадачы рэзкіх хімікатаў або медыцынскіх інструментаў, чысціню якіх трэба падтрымліваць і бяспечна прапускаць у арганізм падчас аперацыі.Трубкі з ПТФЭ настолькі змазачныя, пругкія і тонкія, што ідэальна падыходзяць для накіравальнага катетера ID (унутраны дыяметр), дзе такія інструменты, як стэнты, балоны, прылады для атэраэктаміі або ангіяпластыкі, павінны свабодна слізгаць без пагрозы зачэпкі або перашкод.Паколькі да гэтага матэрыялу нічога не прыліпае, гэта таксама можа перашкаджаць здольнасці бактэрый і іншых інфекцыйных агентаў прыліпаць да трубак і выклікаць інфекцыі, набытыя ў стацыянары.
Усе гэтыя неверагодныя ўласцівасці ПТФЭ азначаюць, што ён амаль заўсёды злучаны з чымсьці іншым.Калі ён выкарыстоўваецца ў якасці пакрыцця, у якасці ўшчыльняльнай пракладкі або ў якасці трубкі з абалонкамі Pebax і пластыкавымі злучальнымі наканечнікамі, вельмі верагодна, што ён павінен прыліпаць да іншага матэрыялу.Вы маглі заўважыць тое, што мы ўжо казалі: нічога не прыліпае да PTFE.Уласцівасці, якія робяць гэты матэрыял такім прывабным для кампаній, якія займаюцца вырабам медыцынскіх вырабаў, таксама, як правіла, ствараюць праблемы пры распрацоўцы і вытворчасці прадукцыі.Дамагчыся адгезіі пакрыццяў, эластамераў і іншых кампанентаў прылад да PTFE неверагодна складана і патрабуе строгага кантролю працэсу.
Такім чынам, як вытворцы робяць гэты шырока выкарыстоўваны, несклейваемый матэрыял прыдатным для склейвання?І адкуль яны даведаюцца, што ён быў апрацаваны або падрыхтаваны належным чынам і сапраўды гатовы да склейвання або пакрыцця?
Важнасць хімічнага тручэння ПТФЭ
Каб растлумачыць, навошта неабходна хімічнае тручэнне, неабходна зразумець, што выклікае адсутнасць здольнасці да склейвання ПТФЭ.ПТФЭ складаецца з вельмі ўстойлівых хімічных сувязяў, якія абцяжарваюць яго злучэнне з чым-небудзь яшчэ, нават на кароткі час.
Паколькі PTFE хімічна інэртны, гэта значыць, што паверхня не ўступае ў рэакцыю ні з якімі хімічнымі малекуламі, з якімі яна кантактуе, ні з тымі, што знаходзяцца ў паветры, ні з тымі, што знаходзяцца на паверхні іншых матэрыялаў, яго паверхня павінна быць хімічна мадыфікавана, каб прымацаваць да кабеля, металаў або труб, на якія ён наносіцца.
Любая адгезія - гэта хімічны працэс, пры якім 1-5 верхніх малекулярных слаёў паверхні ўзаемадзейнічаюць з хімічнымі рэчывамі, якія прысутнічаюць у верхніх 1-5 малекулярных слаях любой паверхні, на якую наносіцца.Такім чынам, паверхня ПТФЭ павінна быць хімічна рэактыўнай, а не хімічна інэртнай, каб паспяхова склейвацца.У матэрыялазнаўстве паверхня з высокай рэакцыйнай здольнасцю і імкненне да злучэння з іншымі малекуламі называецца «паверхняй высокай энергіі».Такім чынам, ПТФЭ трэба перавесці са стану «нізкай энергіі», які з'яўляецца яго базавым станам, у стан «высокай энергіі» з якасцю злучэння.
Ёсць некалькі спосабаў зрабіць гэта, у тым ліку апрацоўка вакуумнай плазмай, і ёсць некаторыя, хто сцвярджае, што яны могуць атрымаць склейваемую паверхню на ПТФЭ шляхам шліфоўкі, шліфоўкі або выкарыстання грунтовак, прызначаных для ПВХ або поліалефінаў.Аднак самым распаўсюджаным і найбольш навукова абгрунтаваным метадам з'яўляецца хімічнае тручэнне.
Пратручванне разрывае некаторыя вугляродна-фторныя сувязі ПТФЭ (з якіх складаюцца ўсе фторпалімеры), па сутнасці, змяняючы хімічныя характарыстыкі вытраўленага ўчастка, ператвараючы яго з інертнай паверхні ў паверхню, якая з'яўляецца актыўнай і здольнай хімічна ўзаемадзейнічаць з іншымі рэчывамі .Атрыманая паверхня менш змазачная, але цяпер гэта паверхня, якую можна склейваць, фармаваць або злучаць з іншымі матэрыяламі, а таксама на ёй можна друкаваць або гравіраваць.
Пратручванне выконваецца шляхам размяшчэння PTFE ў растворы натрыю, як звычайна выкарыстоўваецца Tetra Etch.Выніковая хімічная рэакцыя з паверхняй выдаляе малекулы фтору з вугляродна-фторнай асновы фторпалімера, пакідаючы атамы вугляроду з дэфіцытам электронаў.Свежавыгравіраваная паверхня мае вельмі высокую энергію, і калі яна падвяргаецца ўздзеянню паветра, малекулы кіслароду, вадзяной пары і вадароду могуць уляцець, каб заняць месца малекул фтору, што дазваляе аднавіць электроны.У выніку гэтага працэсу аднаўлення на паверхні ўтвараецца рэактыўная плёнка з малекул, якія забяспечваюць адгезію.
Адной з выдатных пераваг хімічнага тручэння з'яўляецца тое, што яно здольна змяняць толькі некалькі верхніх малекулярных слаёў і пакідаць астатнюю частку PTFE некранутай з усімі яе унікальнымі ўласцівасцямі.
Як праверыць кансістэнцыю працэсу хімічнага тручэння.
Асноўныя ўласцівасці ПТФЭ застаюцца ранейшымі, паколькі хімічнае тручэнне ўплывае толькі на некалькі самых верхніх малекулярных слаёў.Аднак на трубках можа быць карычневы або карычневы адценне.Здаецца, змены колеру не залежаць ад таго, наколькі паверхня склейваецца, таму не выкарыстоўвайце гэта змяненне колеру як рэальны паказчык таго, наколькі добра ПТФЭ быў выгравіраваны.
Лепшы спосаб даведацца, што ваша тручэнне стварыла тую паверхню, якую вы шукаеце, - гэта выкарыстоўваць метад, якім карыстаюцца ўсе прафесійныя майстры тручэння: вымярэнне вугла кантакту з вадой.Гэты метад выконваецца шляхам нанясення кроплі высокаачышчанай вады на ПТФЭ і вымярэння паводзін гэтай кроплі.Малюсенькая кропелька або падымецца ўверх, таму што яна прыцягвае сябе больш, чым ПТФЭ, або яна «намачыць» і сплюшчыць паверхню, таму што яе так прыцягвае ПТФЭ.Наогул кажучы, чым больш паспяховае хімічнае тручэнне - тым меншым будзе вугал кантакту (больш плоская кропля).Гэта часта называюць праверкай "змочваемасці" паверхні, таму што, па сутнасці, калі паверхня належным чынам вытраўлена і кропля вады расцякаецца, большая частка паверхні становіцца вільготнай.
Малюнаквышэйпаказвае кроплю вады ў выглядзе зверху ўніз (унутры маленькага жоўта-блакітнага кольца) на трубцы з ПТФЭ да таго, як яна была выгравіравана. Як бачыце, край кроплі складае вугал 95 градусаў з паверхняй трубка.
На малюнку вышэй паказана падобная кропля вады, якая апала на трубку з ПТФЭ пасля тручэння.Вы можаце сказаць, што кропля распаўсюдзілася далей па паверхні трубкі, таму што жоўтае і сіняе кольца больш.Гэта азначае, што падзельны край стварае меншы кут кантакту з паверхняй трубкі.І калі вымераць гэты вугал прыладай Surface Analyst, з якой былі зроблены абодва гэтыя выявы, мы ўбачым, што, так, вугал складае 38 градусаў.Калі гэта адпавядае нашым загадзя вызначаным патрабаванням да лічбы, якую мы павінны дасягнуць, каб пераканацца, што гэтая трубка можа быць злеплена, значыць, мы толькі што пацвердзілі, што паверхня была дастаткова выгравіравана.
Для найбольш эфектыўнага выкарыстання тэсту на вугал кантакту з вадой важна папрацаваць са спецыялістам па паверхні, каб зразумець, які ідэальны дыяпазон вуглоў можна дасягнуць пасля тручэння.Гэта дазваляе пабудаваць прадказальны працэс злучэння на аснове колькасна вызначанай спецыфікацыі.Таму што калі вы ведаеце, што вам трэба стварыць паверхню з пэўным кутом кантакту, вы ведаеце, што калі вы гэта зробіце, ваша адгезія будзе паспяховай.
Акрамя таго, каб забяспечыць эфектыўны працэс тручэння, важна правесці вымярэнне вугла кантакту з вадой перад тручэннем.Атрыманне базавай ацэнкі чысціні дазваляе вам дакладна ведаць, якімі павінны быць параметры тручэння, каб дасягнуць вашых патрабаванняў да вугла кантакту.
Абслугоўванне вашага Etch
Правільнае захоўванне траўленага ПТФЭ вельмі важна для паспяховага працэсу адгезіі.Захоўванне і інвентар - гэта крытычная кантрольная кропка (CCP).Гэтыя CCP знаходзяцца ў любым месцы ўсяго працэсу, дзе паверхня матэрыялу мае магчымасць змяніцца, добра ці дрэнна, і, магчыма, ненаўмысна.CCP для захоўвання мае вырашальнае значэнне для траўленага ПТФЭ, таму што толькі што ачышчаная хімічна паверхня настолькі рэакцыйная, што ўсё, з чым яна ўступае ў кантакт, можа змяніць і пагоршыць вашу працу.
Лепшая практыка захоўвання ПТФЭ пасля тручэння - выкарыстоўваць арыгінальную ўпакоўку, у якой ён прыбыў, калі яе можна зачыніць.Калі гэтага няма, добрай альтэрнатывай з'яўляюцца сумкі з ультрафіялетам.Трымайце ПТФЭ далей ад паветра і вільгаці, наколькі гэта магчыма, і перш чым спрабаваць злучыцца з ім, пераканайцеся, што вы вымералі кут кантакту, каб пераканацца, што ён захаваў сваю здольнасць да счаплення.
ПТФЭ - гэта незвычайны матэрыял з мноствам прымянення, але каб атрымаць ад яго максімальную карысць, у большасці выпадкаў яго неабходна хімічна пратручваць, а затым злучыць.Каб пераканацца, што гэта зроблена дастаткова, трэба выкарыстоўваць тэст, адчувальны да хімічных змен на паверхні.Супрацоўнічайце з экспертам па матэрыялах, які разумее ваш вытворчы працэс, каб аптымізаваць тручэнне і ўнесці ўпэўненасць у ваш працоўны працэс.
Час публікацыі: 17 ліпеня 2023 г