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    浅析钢衬四氟管道表面层处理与粘接技术
    发布于2015-02-09 11:14 来源:衬胶管道
     钢衬四氟管道大家都很了解,是最耐腐蚀的一种新型工业管道,但是对其表面层处理和粘接技术都是一知半解,今天小编在这里为大家具体介绍下。钢衬四氟管道具有相当优异的化学稳定性、电绝缘性、自润滑性、不可燃性、耐老化性、高低温适应性和耐化学腐蚀性能,并且具有较高的力学性能,是一种综合性能优良的军民两用工程塑料。但是,由于PTFE表面润湿性能差,不能被很好地粘接,因而大大限制了它的使用范围。为了使PTFE有更广泛的应用,对其表面进行处理,以改善粘接性能,提高粘接强度很有必要。

    钢衬四氟管道难粘接的原因分析:
     ⑴ 表面能低,临界表面张力一般只有1.85×10-2N/m。PTFE的前进接触角(θd)为118º,后退接触角(θr)为91º,接触角(θ)为104º,是所有材料中最大的,而接触角越大,润湿程度越小,即润湿性越差,胶粘剂不能充分润湿PTFE,从而不能很好的粘附在PTFE上; 
     ⑵ 结晶度大,化学稳定性好,PTFE的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难,当胶粘剂涂在PTFE表面时很难发生高聚物分子链的互相扩散和缠结,不能形成较强的粘附力; 
     ⑶ PTFE结构高度对称,且属于非极性高分子。胶粘剂吸附在PTFE表面是由分子间作用力引起的,这种作用力包括取向力、诱导力和色散力。而PTFE非极性表面不具备形成取向力和诱导力的条件,而只能形成较弱的色散力,因而其粘附性能较差;
     ⑷ PTFE的溶解性参数SP值很小,因而与其他物质的粘附性也很小。由上面分析可以看出,要解决PTFE难于粘接的问题,一般应从表面改性以改善其粘接性能和研制新型粘接剂两个方面入手。
     PTFE表面改性处理方法:
    化学处理法    
     化学法处理含氟材料,主要是通过腐蚀液与PTFE塑料发生化学反应,扯掉材料表面上的部分氟原子,这样就在表面上留下了碳化层和某些极性基团。红外光谱表明,表面引入羟基、羰基和不饱和键等极性基团,这些基团能使表面能增大,接触角变小,润湿性提高,由难粘变为可粘。这是目前研究的所有方法中效果较好,也是比较常用的方法。
    高温熔融法    
     高温熔融法是在高温下使PTFE表面的结晶形态发生变化,嵌入一些表面能高、易粘合的物质如SiO2、Al粉等,这样冷却后就会在PTFE表面形成一层嵌有可粘物质的改性层。由于易粘物质的分子已进入PTFE表层分子中,所以粘接强度很高。此法的优点是:耐候性、耐湿热性比其它方法显著,适于长期户外使用。不足之处是在高温烧结时PTFE会释放出一种有毒物质全氟异丁烯,而且不易保持形状。