Политетрафлуороетилен или ПТФЕ је веома чест материјал који се широко користи у скоро свакој већој индустрији.Овај ултра-подмазујући и вишенаменски флуорополимер додирује све, од ваздухопловне и аутомобилске индустрије (као изолациони поклопац на кабловима) до одржавања музичких инструмената (налази се у месинганим и дрвеним дувачким инструментима са вентилима за употребу на њиховим покретним деловима).Вероватно најпознатија употреба се користи као нелепљива површина на лонцима и тигањима.ПТФЕ се може формирати у обликоване делове;користе се као флексибилни спојеви цеви, тела вентила, електрични изолатори, лежајеви и зупчаници;и екструдирани као цев.
Екстремна хемијска отпорност и хемијска инертност, као и лагана, али снажна својства ПТФЕ-а, чине га изузетно корисним у производњи и употреби медицинских уређаја.Због свог изузетно ниског коефицијента трења (што је математички начин да се каже да је површина изузетно клизава),ПТФЕ цевиможе се користити за преношење јаких хемикалија или медицинских алата чију чистоћу треба одржавати и потребан је сигуран пролаз у тело током операције.ПТФЕ цев је толико мазива, еластична и танка да је савршена за ИД катетера за вођење (унутрашњи пречник) где алати као што су стентови, балони, уређаји за атеректомију или ангиопластику морају слободно да клизе без опасности од заглављивања или опструкције.Пошто се ништа не лепи за ове ствари, то такође може ометати способност бактерија и других инфективних агенаса да се залепе за цеви и изазову инфекције стечене у болници.
Сви ови невероватни атрибути ПТФЕ значе да је скоро увек везан за нешто друго.Ако се користи као премаз, као заптивна заптивка, или као цев са Пебак омотачем и пластичним везивним чаурама, врло је вероватно да треба да се залепи за други материјал.Можда сте приметили оно што смо већ рекли: ништа се не лепи за ПТФЕ.Особине које овај материјал чине тако привлачним за компаније за медицинске уређаје такође имају тенденцију да стварају изазове у производњи током развоја и производње производа.Добијање премаза, еластомера и других компоненти уређаја да приањају на ПТФЕ је невероватно изазовно и захтева строгу контролу процеса.
Дакле, како произвођачи чине овај широко коришћени материјал који се не везује за везивање?И како знају да је правилно третирано или припремљено и да је заправо спремно за везивање или премазивање?
Важност хемијског нагризања ПТФЕ
Да бисмо објаснили зашто је потребно хемијско нагризање, неопходно је разумети шта узрокује недостатак лепљивости ПТФЕ-а.ПТФЕ се састоји од веома стабилних хемијских веза, које му отежавају спајање са било чим другим, чак и на кратко.
Пошто је ПТФЕ хемијски инертан, што значи да површина не реагује ни са каквим хемијским молекулима са којима долази у контакт, било онима у ваздуху или онима на површини других материјала, његова површина мора бити хемијски модификована да би се причврстила за каблове, метала или цеви на које се примењује.
Сва адхезија је хемијски процес у коме горњих 1-5 молекуларних слојева површине ступају у интеракцију са хемикалијама присутним у горњих 1-5 молекуларних слојева било које површине на коју се наноси.Стога, површина ПТФЕ-а треба да буде хемијски реактивна за разлику од хемијски инертне да би се успешно везала.У науци о материјалима, површина која је високо реактивна и жељна везивања са другим молекулима назива се „површина високе енергије“.Дакле, ПТФЕ треба да пређе из стања „ниске енергије“, што је његово основно стање, у „високоенергетски“ квалитет који се може лепити.
Постоји неколико начина да се то уради, укључујући третман вакуум плазмом, а неки кажу да могу постићи лепљиву површину на ПТФЕ-у брушењем, абразијом или употребом прајмера који су дизајнирани за ПВЦ или полиолефине.Међутим, најчешћи и научно доказани метод је процес који се зове хемијско јеткање.
Јеткање разбија неке од веза угљеник-флуор ПТФЕ-а (које чине све флуорополимере), у ствари, мењајући хемијске карактеристике урезане површине, претварајући је са инертне површине на ону која је активна и способна да хемијски реагује са другим супстанцама. .Добијена површина је мање мазива, али је сада површина која се може лепити, обликовати или лепити за друге материјале, као и омогућавање штампања или гравирања.
Јеткање се изводи стављањем ПТФЕ у раствор натријума, као што је уобичајено коришћен Тетра Етцх.Настала хемијска реакција са површином уклања молекуле флуора из угљеник-флуорне кичме флуорополимера остављајући атоме угљеника којима недостаје електрона.Свеже урезана површина има веома високу енергију, и када је изложена ваздуху, молекулима кисеоника, воденој пари и водонику је дозвољено да долете да заузму место молекула флуора, омогућавајући обнављање електрона.Овај процес рестаурације резултира реактивним филмом молекула на површини који омогућава адхезију.
Једна од сјајних ствари у вези са хемијским јеткањем је то што је у стању да промени само неколико горњих молекуларних слојева и остави остатак ПТФЕ-а нетакнутим са свим његовим јединственим својствима.
Како проверити конзистентност процеса хемијског јеткања.
Основна својства ПТФЕ-а остају иста пошто хемијско нагризање утиче само на неколико горњих молекуларних слојева.Међутим, цев може бити смеђа или смеђа.Чини се да варијације у боји нису у корелацији са тиме колико је површина лепљива, тако да немојте користити ову промену боје као прави показатељ колико је ПТФЕ добро урезан.
Најбољи начин да сазнате да је ваше гравирање створило врсту површине коју тражите јесте да користите методу коју користе сви професионални графичари: мерење угла контакта са водом.Ова техника се ради наношењем капи високо пречишћене воде на ПТФЕ и мерењем како се та кап понаша.Сићушна капљица ће се или нарасти јер је више привучена собом него ПТФЕ, или ће се „наквасити“ и спљоштити о површину јер је толико привучена ПТФЕ-ом.Уопштено говорећи, што је хемијско нагризање успешније - то ће бити мањи контактни угао (што је пад равнији).Ово се често назива тестирањем „квачивости“ површине јер, у суштини, ако је површина правилно урезана и кап воде се рашири, већи део површине постаје влажан.
Сликаизнадприказује поглед одозго надоле на кап воде (унутар малог жутог и плавог прстена) на ПТФЕ цеви пре него што је урезана. Као што видите, ивица капи чини угао од 95 степени са површином цев.
Слика изнад приказује сличну кап воде која је нанесена на ПТФЕ цев након угравирања.Можете рећи да се кап проширила даље по површини цеви јер је жути и плави прстен већи.То значи да ивица пада ствара мањи контактни угао са површином цеви.А када измеримо тај угао помоћу уређаја Сурфаце Аналист, са којег су оба ова слика снимљена, видимо да је, да, угао 38 степени.Ако то испуњава наше унапред одређене захтеве за број који треба да погодимо да бисмо обезбедили да се ова цев може лепити, онда смо управо потврдили да је површина довољно урезана.
За најефикасније коришћење теста угла контакта са водом, важно је да сарађујете са Сурфаце Сциентистом да бисте разумели који је идеалан опсег угла који треба постићи након гравирања.Ово вам омогућава да изградите предвидљив процес везивања на основу спецификације која се може измерити.Јер ако знате да треба да направите површину са одређеним контактним углом, онда знате да када то урадите, ваше пријањање ће бити успешно.
Поред тога, да би се осигурао ефикасан процес гравирања, важно је да се изврши мерење угла контакта са водом пре почетка гравирања.Добијање основне процене чистоће омогућава вам да тачно знате који параметри нагризања треба да буду да бисте испунили ваше захтеве за контактним углом.
Одржавање вашег Етцх-а
Правилно складиштење угравираног ПТФЕ је од суштинског значаја за успешан процес пријањања.Складиштење и инвентар су критична контролна тачка (ЦЦП).Ове ЦЦП се налазе било где у целом процесу где површина материјала има прилику да се промени, на добро или на лоше, а можда и ненамерно.ЦЦП за складиштење је кључан за угравирани ПТФЕ јер је ново хемијски очишћена површина толико реактивна да све са чим дође у контакт може променити и деградирати ваш рад.
Најбоља пракса у складиштењу ПТФЕ накнадног нагризања је коришћење оригиналног паковања у коме је стигло ако се може поново затворити.Ако то није доступно, онда су торбе које блокирају УВ зрачење добра алтернатива.Држите ПТФЕ подаље од ваздуха и влаге што је више могуће, и пре него што покушате да се повежете са њим, проверите да ли сте измерили контактни угао како бисте били сигурни да је задржао своју способност везивања.
ПТФЕ је изванредан материјал са безброј примена, али да бисте извукли максимум из њега, у већини случајева мора бити хемијски урезан, а затим спојен.Да би се осигурало да је ово урађено у довољној мери, потребно је користити тест који је осетљив на хемијске промене на површини.Удружите се са стручњаком за материјале који разуме ваш производни процес да бисте оптимизовали ваш грав и унели сигурност у ваш радни ток.
Време поста: 17.07.2023