Politetrafluoroetilen ili PTFE je vrlo čest materijal koji se široko koristi u gotovo svakoj većoj industriji.Ovaj ultra-podmazujući i višenamjenski fluoropolimer dotiče svakoga, od avio-industrije i automobilske industrije (kao izolacijski poklopac na kablovima) do održavanja muzičkih instrumenata (nalazi se u mjedenim i drvenim duvačkim instrumentima za ventile za upotrebu na njihovim pokretnim dijelovima).Vjerojatno najpoznatija upotreba se koristi kao neljepljiva površina na loncima i tavama.PTFE se može oblikovati u oblikovane dijelove;koriste se kao fleksibilni spojevi cijevi, tijela ventila, električni izolatori, ležajevi i zupčanici;i ekstrudirani kao cijev.
Ekstremna hemijska otpornost i hemijska inertnost, kao i lagana, ali snažna svojstva PTFE-a, čine ga izuzetno pogodnim u proizvodnji i upotrebi medicinskih uređaja.Zbog svog izuzetno niskog koeficijenta trenja (što je matematički način da se kaže da je površina izuzetno klizava),PTFE cijevimože se koristiti za prijenos jakih hemikalija ili medicinskih alata čiju čistoću treba održavati i potreban im je siguran prolaz u tijelo tokom operacije.PTFE cijev je toliko maziva, elastična i tanka da je savršena za ID katetera za vođenje (unutarnji promjer) gdje alati kao što su stentovi, baloni, uređaji za aterektomiju ili angioplastiku moraju slobodno kliziti bez opasnosti od zaglavljivanja ili opstrukcije.Budući da se ništa ne lijepi za ove stvari, to također može ometati sposobnost bakterija i drugih infektivnih agenasa da prianjaju za cijevi i uzrokuju bolničke infekcije.
Svi ovi nevjerovatni atributi PTFE znače da je gotovo uvijek vezan za nešto drugo.Ako se koristi kao premaz, kao brtva za brtvljenje ili kao cijev sa Pebax omotačem i plastičnim vezivnim čahurama, vrlo je vjerovatno da treba da prianja na drugi materijal.Možda ste primijetili ono što smo već rekli: ništa se ne lijepi za PTFE.Svojstva koja čine ovaj materijal tako privlačnim kompanijama za medicinske uređaje također imaju tendenciju da stvaraju proizvodne izazove tokom razvoja i proizvodnje proizvoda.Dobijanje premaza, elastomera i drugih komponenti uređaja da prianjaju na PTFE je nevjerovatno izazovno i zahtijeva strogu kontrolu procesa.
Dakle, kako proizvođači čine ovaj široko korišćeni materijal koji se ne vezuje za vezivanje?I kako znaju da je pravilno tretirano ili pripremljeno i da je zapravo spremno za vezivanje ili premazivanje?
Važnost hemijskog jetkanja PTFE
Da bi se objasnilo zašto je potrebno hemijsko jetkanje, neophodno je razumeti šta uzrokuje nedostatak lepljivosti PTFE-a.PTFE se sastoji od vrlo stabilnih hemijskih veza, koje mu otežavaju spajanje sa bilo čim drugim, čak i nakratko.
Budući da je PTFE hemijski inertan, što znači da površina ne reaguje ni sa kakvim hemijskim molekulima sa kojima dolazi u kontakt, bilo onima u vazduhu ili onima na površini drugih materijala, njegova površina mora biti hemijski modifikovana da bi se pričvrstila na kablove, metale ili cijevi na koje se primjenjuje.
Sva adhezija je hemijski proces u kojem gornjih 1-5 molekularnih slojeva površine stupaju u interakciju sa hemikalijama prisutnim u gornjih 1-5 molekularnih slojeva bilo koje površine na koju se nanosi.Stoga, površina PTFE-a treba da bude hemijski reaktivna za razliku od hemijski inertne da bi se uspešno vezala.U nauci o materijalima, površina koja je vrlo reaktivna i željna vezivanja s drugim molekulima naziva se "površina visoke energije".Dakle, PTFE treba prevesti iz stanja „niske energije“, što je njegovo osnovno stanje, u „visokoenergetski“ kvalitet koji se može vezati.
Postoji nekoliko načina da se to uradi, uključujući tretman vakuumom plazmom, a neki kažu da mogu postići lepljivu površinu na PTFE-u brušenjem, abrazijom ili upotrebom prajmera koji su dizajnirani za PVC ili poliolefine.Međutim, najčešća i naučno dokazana metoda je proces koji se naziva hemijsko jetkanje.
Jetkanje razbija neke od ugljik-fluornih veza PTFE-a (koje čine sve fluoropolimere), u stvari, mijenjajući kemijske karakteristike urezane površine, pretvarajući je s inertne površine na onu koja je aktivna i sposobna za kemijsku interakciju s drugim supstancama. .Rezultirajuća površina je manje maziva, ali je sada površina koja se može zalijepiti, oblikovati ili zalijepiti za druge materijale, kao i omogućiti da se na nju štampa ili gravira.
Jetkanje se izvodi stavljanjem PTFE-a u rastvor natrijuma, kao što je uobičajeno korišćen Tetra Etch.Rezultirajuća kemijska reakcija s površinom uklanja molekule fluora iz ugljik-fluorne kičme fluoropolimera ostavljajući atome ugljika kojima nedostaje elektrona.Svježe urezana površina ima vrlo visoku energiju, a kada je izložena zraku, molekulama kisika, vodenoj pari i vodiku je dozvoljeno da ulete kako bi zauzeli mjesto molekula fluora, omogućavajući obnavljanje elektrona.Ovaj proces restauracije rezultira reaktivnim filmom molekula na površini koji omogućava adheziju.
Jedna od sjajnih stvari u vezi s kemijskim jetkanjem je ta što može promijeniti samo nekoliko gornjih molekularnih slojeva i ostaviti ostatak PTFE-a netaknutim sa svim svojim jedinstvenim svojstvima.
Kako provjeriti konzistentnost procesa hemijskog jetkanja.
Osnovna svojstva PTFE-a ostaju ista jer hemijsko jetkanje utiče samo na nekoliko gornjih molekularnih slojeva.Međutim, cijev može biti smeđa ili smeđa.Čini se da varijacije u boji nisu u korelaciji s time koliko je površina vezana, stoga nemojte koristiti ovu promjenu boje kao pravi pokazatelj koliko je PTFE dobro urezan.
Najbolji način da saznate da je vaš graviranje stvorio vrstu površine koju tražite je da koristite metodu koju koriste svi profesionalni grafičari: mjerenje ugla kontakta s vodom.Ova tehnika se radi nanošenjem kapi visoko prečišćene vode na PTFE i mjerenjem kako se ta kap ponaša.Sićušna kapljica će se ili zgrčiti jer je više privučena sobom nego PTFE, ili će se „nakvasiti“ i spljoštiti o površinu jer je toliko privučena PTFE-om.Uopšteno govoreći, što je hemijsko nagrizanje uspešnije - to će biti manji kontaktni ugao (što je pad ravniji).Ovo se često naziva testiranjem "kvačivosti" površine jer, u suštini, ako je površina pravilno urezana i kap vode se raširi, veći dio površine postaje vlažan.
Slikagoreprikazuje pogled odozgo prema dolje kapljice vode (unutar malog žutog i plavog prstena) na PTFE cijevi prije nego što je urezana. Kao što možete vidjeti, ivica kapi čini ugao od 95 stepeni sa površinom tube.
Slika iznad prikazuje sličnu kap vode koja se taloži na PTFE cijev nakon ugraviranja.Možete reći da se kap proširila dalje po površini epruvete jer je žuti i plavi prsten veći.To znači da ivica pada stvara manji kontaktni kut s površinom cijevi.A kada izmerimo taj ugao sa uređajem Surface Analyst, sa kojeg su oba ova slika snimljena, vidimo da je, da, ugao 38 stepeni.Ako to ispunjava naše unaprijed određene zahtjeve za broj koji trebamo pogoditi kako bismo osigurali da se ova cijev može zalijepiti, tada smo upravo potvrdili da je površina dovoljno urezana.
Za najefikasniju upotrebu testa ugla kontakta s vodom, važno je raditi sa Surface Scientistom kako biste razumjeli koji je idealan raspon ugla koji treba postići nakon graviranja.Ovo vam omogućava da izgradite predvidljiv proces vezivanja zasnovan na specifikaciji koja se može izmeriti.Jer ako znate da treba da napravite površinu sa određenim kontaktnim uglom, onda znate da kada to učinite, vaše prianjanje će biti uspešno.
Osim toga, kako bi se osigurao efikasan proces jetkanja, važno je izmjeriti ugao kontakta s vodom prije nego što se graviranje izvrši.Dobivanje osnovne procjene čistoće omogućava vam da tačno znate koji parametri nagrizanja trebaju biti da biste postigli svoje zahtjeve za kontaktnim kutom.
Održavanje vašeg Etch-a
Pravilno skladištenje ugraviranog PTFE-a je ključno za uspješan proces prianjanja.Skladištenje i inventar su kritična kontrolna tačka (CCP).Ove CCP se nalaze bilo gdje u cijelom procesu gdje se površina materijala ima priliku promijeniti, za dobro ili za loše, a možda i nenamjerno.CCP za skladištenje je ključan za ugravirani PTFE jer je novo hemijski očišćena površina toliko reaktivna da sve sa čim dođe u kontakt može promijeniti i degradirati vaš rad.
Najbolja praksa u pohranjivanju PTFE naknadnog jetkanja je korištenje originalne ambalaže u kojoj je stiglo ako se može ponovo zatvoriti.Ako to nije dostupno, onda su vrećice koje blokiraju UV zračenje dobra alternativa.Držite PTFE podalje od zraka i vlage što je više moguće, a prije nego što pokušate da ga povežete, provjerite da li ste izmjerili kontaktni ugao kako biste bili sigurni da je zadržao svoju sposobnost vezivanja.
PTFE je izvanredan materijal s bezbroj primjena, ali da biste izvukli maksimum iz njega, u većini slučajeva mora biti kemijski urezan, a zatim spojen.Kako bi se osiguralo da je ovo urađeno u dovoljnoj mjeri, potrebno je koristiti test koji je osjetljiv na kemijske promjene na površini.Udružite se sa stručnjakom za materijale koji razumije vaš proizvodni proces kako biste optimizirali vašu gravuru i unijeli sigurnost u vaš radni tok.
Vrijeme objave: Jul-17-2023