Պոլիտետրաֆտորէթիլենը կամ PTFE-ն շատ տարածված նյութ է, որը լայնորեն օգտագործվում է գրեթե բոլոր խոշոր արդյունաբերության մեջ:Այս ծայրահեղ յուղոտ և բազմաֆունկցիոնալ ֆտորոպոլիմերը դիպչում է բոլորին՝ օդատիեզերական և ավտոմոբիլային արդյունաբերությունից (որպես մալուխների մեկուսացման ծածկույթ) մինչև երաժշտական գործիքների սպասարկում (այն հայտնաբերվել է փականի յուղի փողային և փայտե փողային գործիքներում՝ դրանց շարժական մասերի վրա օգտագործելու համար):Հավանաբար դրա ամենահայտնի օգտագործումը օգտագործվում է որպես չկպչող մակերես կաթսաների և թավաների վրա:PTFE-ը կարող է ձևավորվել կաղապարված մասերի.օգտագործվում է որպես ճկուն խողովակների միացումներ, փականների մարմիններ, էլեկտրական մեկուսիչներ, առանցքակալներ և շարժակներ;և արտամղված որպես խողովակ:
Ծայրահեղ քիմիական դիմադրությունը և քիմիական իներտությունը, ինչպես նաև PTFE-ի թեթև, բայց ուժեղ հատկությունները այն դարձնում են շատ ձեռնտու բժշկական սարքերի արտադրության և օգտագործման մեջ:Շփման անսովոր ցածր գործակցի պատճառով (որը մաթեմատիկական միջոց է ասելու, որ մակերեսը զգալիորեն սայթաքուն է),PTFE խողովակկարող է օգտագործվել կոշտ քիմիական նյութեր կամ բժշկական գործիքներ փոխանցելու համար, որոնց մաքրությունը պետք է պահպանվի և վիրահատության ընթացքում անհրաժեշտ է անվտանգ անցում դեպի մարմին:PTFE խողովակն այնքան յուղոտ է, ճկուն և բարակ, որ այն կատարյալ է ուղղորդող կատետերի ID-ի համար (ներքին տրամագիծը), որտեղ գործիքները, ինչպիսիք են ստենտները, փուչիկները, աթերէկտոմիան կամ անգիոպլաստիկայի սարքերը, պետք է ազատորեն սահեն միջով առանց խցանումների կամ խոչընդոտների:Քանի որ ոչինչ չի կպչում այս նյութին, այն կարող է նաև խանգարել բակտերիաների և այլ վարակիչ նյութերի խողովակներին կպչելու ունակությանը և առաջացնել հիվանդանոցային վարակներ:
PTFE-ի այս բոլոր անհավանական հատկանիշները նշանակում են, որ այն գրեթե միշտ կապված է մեկ այլ բանի հետ:Եթե այն օգտագործվում է որպես ծածկույթ, որպես կնքման միջադիր կամ որպես խողովակ Pebax բաճկոններով և պլաստմասե միացնող լաստանավերով, շատ հավանական է, որ այն պետք է կպչի մեկ այլ նյութի:Դուք կարող եք նկատել այն, ինչ մենք արդեն ասել ենք. ոչինչ չի կպչում PTFE-ին:Հատկությունները, որոնք այս նյութը դարձնում են այնքան գրավիչ բժշկական սարքերի ընկերությունների համար, նույնպես հակված են արտադրական մարտահրավերներ ստեղծել արտադրանքի մշակման և արտադրության ընթացքում:Ծածկույթների, էլաստոմերների և սարքի այլ բաղադրիչների՝ PTFE-ին կպչելու համար աներևակայելի դժվար է և պահանջում է գործընթացի խիստ վերահսկողություն:
Այսպիսով, ինչպես են արտադրողները դարձնում այս լայնորեն օգտագործվող, չկապվող նյութը կապելու համար:Եվ ինչպե՞ս են նրանք իմանում, որ այն պատշաճ կերպով մշակվել կամ պատրաստվել է և իրականում պատրաստ է կապելու կամ ծածկելու:
PTFE-ի քիմիական փորագրման կարևորությունը
Բացատրելու համար, թե ինչու է անհրաժեշտ քիմիական փորագրումը, անհրաժեշտ է հասկանալ, թե ինչն է առաջացնում PTFE-ի կապակցման բացակայությունը:PTFE-ը կազմված է շատ կայուն քիմիական կապերից, որոնք դժվարացնում են դրա միացումը որևէ այլ բանի, նույնիսկ կարճ ժամանակով:
Քանի որ PTFE-ը քիմիապես իներտ է, ինչը նշանակում է, որ մակերեսը չի արձագանքում որևէ քիմիական մոլեկուլի հետ, որի հետ շփվում է, ինչպես օդում, այնպես էլ այլ նյութերի մակերեսին, դրա մակերեսը պետք է քիմիապես փոփոխվի՝ մալուխներին միանալու համար: մետաղներ կամ խողովակներ, որոնց վրա կիրառվում է:
Ամբողջ կպչունությունը քիմիական գործընթաց է, երբ մակերեսի վերին 1-5 մոլեկուլային շերտերը փոխազդում են քիմիկատների հետ, որոնք առկա են ցանկացած մակերեսի վերին 1-5 մոլեկուլային շերտերում, որոնք կիրառվում են դրա վրա:Հետևաբար, PTFE-ի մակերեսը պետք է քիմիապես ռեակտիվ լինի՝ ի տարբերություն քիմիապես իներտի՝ հաջող կապվելու համար:Նյութերագիտության մեջ այն մակերեսը, որը շատ ռեակտիվ է և ցանկանում է կապվել այլ մոլեկուլների հետ, կոչվում է «բարձր էներգիայի մակերես»:Այսպիսով, PTFE-ը պետք է «ցածր էներգիայի» վիճակից, որը նրա ելակետային վիճակն է, վերածվի «բարձր էներգիայի», կապվող որակի:
Դա անելու մի քանի եղանակ կա, այդ թվում՝ վակուումային պլազմայի մշակումը, և կան ոմանք, ովքեր ասում են, որ կարող են ձեռք բերել կապվող մակերես PTFE-ի վրա՝ հղկելով, հղկելով կամ օգտագործելով այբբենարաններ, որոնք նախատեսված են PVC-ի կամ պոլիոլեֆինների համար:Այնուամենայնիվ, ամենատարածված և գիտականորեն ապացուցված մեթոդը քիմիական փորագրման գործընթացն է:
Փորագրումը կոտրում է PTFE-ի ածխածնի-ֆտորային կապերի մի մասը (որոնք կազմում են բոլոր ֆտորոպոլիմերները), ըստ էության՝ փոխելով փորագրված տարածքի քիմիական բնութագրերը՝ այն իներտ մակերևույթից տեղափոխելով ակտիվ և ունակ քիմիապես փոխազդելու այլ նյութերի հետ։ .Ստացված մակերեսը ավելի քիչ յուղոտ է, բայց այժմ այն մակերես է, որը կարելի է սոսնձել, ձևավորել կամ կապել այլ նյութերի հետ, ինչպես նաև թույլ տալ, որ այն տպվի կամ փորագրվի:
Փորագրումն իրականացվում է PTFE-ը նատրիումի լուծույթի մեջ դնելով, ինչպես սովորաբար օգտագործվող Tetra Etch-ը:Մակերեւույթի հետ առաջացող քիմիական ռեակցիան հեռացնում է ֆտորի մոլեկուլները ֆտորպոլիմերի ածխածնային-ֆտորային ողնաշարից՝ թողնելով ածխածնի ատոմներ, որոնք էլեկտրոնների պակաս ունեն:Թարմ փորագրված մակերեսը շատ բարձր էներգիա ունի, և երբ այն ենթարկվում է օդին, թթվածնի մոլեկուլները, ջրի գոլորշին և ջրածինը թույլատրվում է թռչել՝ զբաղեցնելով ֆտորի մոլեկուլների տեղը, ինչը թույլ է տալիս վերականգնել էլեկտրոնները:Վերականգնման այս գործընթացը հանգեցնում է մակերեսի վրա մոլեկուլների ռեակտիվ թաղանթի, որը թույլ է տալիս կպչել:
Քիմիական փորագրման հիանալի բաներից մեկն այն է, որ այն ի վիճակի է փոխել միայն վերին մի քանի մոլեկուլային շերտերը և թողնել PTFE-ի մնացած մասը՝ իր բոլոր յուրահատուկ հատկություններով:
Ինչպես ստուգել քիմիական փորագրման գործընթացի հետևողականությունը:
PTFE-ի հիմնական հատկությունները մնում են նույնը, քանի որ քիմիական փորագրումն ազդում է միայն վերին մի քանի մոլեկուլային շերտերի վրա:Այնուամենայնիվ, խողովակի վրա կարող է լինել շագանակագույն կամ արևագույն երանգավորում:Գունային տատանումները կարծես թե կապված չեն մակերեսի ամրացման հետ, ուստի մի օգտագործեք այս գունաթափումը որպես իրական ցուցիչ այն բանի, թե որքան լավ է փորագրվել PTFE-ը:
Լավագույն միջոցը իմանալու, որ ձեր օֆորտը ստեղծել է այնպիսի մակերես, որը դուք փնտրում եք, այն մեթոդի օգտագործումն է, որն օգտագործում են բոլոր պրոֆեսիոնալ փորագրիչները. ջրի շփման անկյունի չափումներ:Այս տեխնիկան կատարվում է բարձր մաքրված ջրի մի կաթիլ PTFE-ի վրա դնելով և չափելով, թե ինչպես է այդ կաթիլը վարվում:Փոքրիկ կաթիլը կա՛մ կկտրվի, քանի որ այն ավելի է ձգում դեպի իրեն, քան PTFE-ը, կամ այն «կթրջվի» և կհարթվի մակերեսին, քանի որ այն այնքան է ձգվում դեպի PTFE:Ընդհանուր առմամբ, որքան ավելի հաջողակ կլինի քիմիական փորագրությունը, այնքան ցածր կլինի շփման անկյունը (այնքան հարթ կլինի անկումը):Սա հաճախ կոչվում է որպես մակերեսի «խոնավության» փորձարկում, քանի որ, ըստ էության, եթե մակերեսը պատշաճ կերպով փորագրված է, և ջրի կաթիլը տարածվում է, մակերեսի մեծ մասը թրջվում է:
Պատկերըվերևումցույց է տալիս վերևից ներքև ջրի մի կաթիլ (փոքրիկ դեղին և կապույտ օղակի ներսում) PTFE խողովակի վրա՝ նախքան այն փորագրելը: Ինչպես տեսնում եք, կաթիլի եզրը 95 աստիճանի անկյուն է կազմում մակերևույթի հետ: խողովակ.
Վերևի նկարը ցույց է տալիս ջրի նմանատիպ կաթիլ, որը դրված է PTFE խողովակի վրա փորագրվելուց հետո:Դուք կարող եք ասել, որ կաթիլը ավելի է տարածվել խողովակի մակերեսին, քանի որ դեղին և կապույտ օղակն ավելի մեծ է:Սա նշանակում է, որ անկման եզրը խողովակի մակերեսի հետ ավելի ցածր շփման անկյուն է ստեղծում:Եվ երբ չափում ենք այդ անկյունը Surface Analyst սարքով, որից վերցված են այս երկու նկարները, մենք տեսնում ենք, որ, այո, անկյունը 38 աստիճան է:Եթե դա համապատասխանում է մեր կանխորոշված պահանջներին այն քանակի համար, որը մենք պետք է հարվածենք, որպեսզի ապահովենք այս խողովակի ամրացումը, ապա մենք պարզապես հաստատել ենք, որ մակերեսը բավականաչափ փորագրված է:
Ջրի շփման անկյունի թեստի ամենաարդյունավետ օգտագործման համար կարևոր է աշխատել Surface Scientist-ի հետ՝ հասկանալու համար, թե որն է իդեալական անկյան միջակայքը, որը կարելի է հասնել ձեր փորագրությունից հետո:Սա թույլ է տալիս կառուցել կանխատեսելի կապող գործընթաց՝ հիմնված քանակական ճշգրտման վրա:Որովհետև եթե գիտեք, որ պետք է մակերես ստեղծել որոշակի շփման անկյունով, ապա գիտեք, որ երբ դա անեք, ձեր կպչունությունը հաջող կլինի:
Բացի այդ, փորագրման արդյունավետ գործընթաց ապահովելու համար կարևոր է չափել ջրի շփման անկյունը նախքան փորագրումը:Մաքրության ելակետային գնահատական ստանալը թույլ է տալիս հստակ իմանալ, թե ինչ պարամետրեր պետք է լինեն փորագրությունը, որպեսզի հասնեք ձեր շփման անկյունի պահանջներին:
Պահպանելով ձեր փորագրությունը
Փորագրված PTFE-ի պատշաճ պահպանումը էական է կպչման հաջող գործընթացի համար:Պահպանումը և գույքագրումը կրիտիկական կառավարման կետ է (CCP):Այս CCP-ները գտնվում են ամբողջ գործընթացի ցանկացած վայրում, որտեղ նյութի մակերեսը հնարավորություն ունի փոխվելու՝ լավ կամ վատ, և գուցե ոչ միտումնավոր:Պահպանման CCP-ն շատ կարևոր է փորագրված PTFE-ի համար, քանի որ նոր քիմիապես մաքրված մակերեսն այնքան ռեակտիվ է, որ այն, ինչի հետ շփվում է, կարող է փոխել և վատթարացնել ձեր աշխատանքը:
PTFE-ի հետփորագրման լավագույն պրակտիկան օգտագործելն է այն բնօրինակ փաթեթավորումը, որով այն հայտնվել է, եթե այն նորից փակվում է:Եթե դա հասանելի չէ, ապա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից արգելափակող պարկերը լավ այլընտրանք են:PTFE-ը հնարավորինս հեռու պահեք օդից և խոնավությունից, և նախքան դրան կպցնելը, համոզվեք, որ չափել եք շփման անկյունը՝ համոզվելու համար, որ այն պահպանել է կապվելու կարողությունը:
PTFE-ն արտասովոր նյութ է՝ անհամար կիրառություններով, բայց դրանից առավելագույն օգուտ քաղելու համար այն պետք է քիմիապես փորագրվի և այնուհետև միացվի շատ դեպքերում:Որպեսզի դա բավականաչափ կատարվի, պետք է օգտագործվի թեստ, որը զգայուն է մակերեսի քիմիական փոփոխությունների նկատմամբ:Համագործակցեք նյութերի մասնագետի հետ, ով հասկանում է ձեր արտադրական գործընթացը՝ ձեր փորագրումը օպտիմալացնելու և ձեր աշխատանքային հոսքում վստահություն սերմանելու համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ Հուլիս-17-2023