通过对FEP(氟化乙烯丙烯)树脂的高温熔融后经螺杆挤出机的连续成型而形成的热塑性加工的工艺即FEP挤出成型。凭借对该工艺的细致的剖析,我们不难发现其之所以能取得这样一系列的奇效,主要取决于了以下几个关键的环节:
1. 材料特性
其为四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物,具有极优的化学惰性、低的摩擦系数、高的透明性及耐高温的(长期使用温度约200℃)等特性。
- 与 PTFE 不同,FEP 可采用常规的注射成型和螺杆挤出技术进行加工。
2. 挤出工艺流程
通过对FEP的预干燥(如在120℃的高温下维持2-4小时)就能有效的避免其在注入的过程中产生的气泡从而保证了其在注入的质量和其在制备的薄膜的质量。
将FEP的片或条形通过在挤出机中对其加热至熔融状态(熔融温度约260~320℃)再通过螺杆的推送等形式将其挤出成膜或薄片的工艺即可。
- 口模成型:熔体通过扁平模头(制膜)或圆管模头(制管)形成所需截面。
凭借对其在冷却的辊或水槽中快速的固化的直接把握,才能初步的形成其定型的外观和性能的基本特征。
依托于对其的定时的定速的牵引将其牵引到所需的尺寸上,最后对其的准确的卷取就可得出成品。
3. 关键工艺参数
根据产品的厚度以及对挤出的要求,通常将各段的温度控制在260~320℃之间。
通过对螺杆的合理的调速控制(一般控制在50-200rpm左右)可使产量与熔体的均匀性都得到了很好的保证。
由此可见,冷却的速率对产品的表面光泽与结晶度都有着直接的影响,若能在一定的速率下将原料迅速的冷却下来,则可使其形成较好的晶面而使其具有较好的光泽和结晶度。
4. 典型应用
- 薄膜:用于太阳能背板、高频线路基材、化学容器衬里。
- 管材:化学输送管、热交换器管。
- 线缆绝缘:高频数据线、耐高温电线。
通过对金属或塑料的挤出涂覆可为其赋予良好的防粘、耐腐蚀等功能。
5. 常见问题与对策
- 熔体破裂:降低挤出速度、提高模头温度。
- 气泡/孔隙:充分干燥原料、调整真空排气。
凭借对牵引系统的细致检查尤其是对螺杆的磨损状况的把握,既能有效地防止由于螺杆的过度磨损造成的牵引速度的不稳定,也能对牵引系统的整体的运行状态有一个比较全面的把握,从而对牵引系统的进一步的改进和优化提供了重要的依据。
6. 优势与局限
- 优势:连续生产、效率高;产品一致性较好;可制造长尺寸制品。
- 局限:设备投资较大;FEP 熔体粘度高,对螺杆和模头耐磨性要求高。
借助FEP的挤出成型技术,不仅在电子、化工等高端的工业领域占据了重要的位置,而且通过对其温度、速度与冷却的精确的控制,能分别或合成出各种性能稳定的薄膜、管材和涂层的制品等。但具体的设备选型或工艺的优化还需要根据产品的具体规格对材料的供应商或设备的制造商进一步的咨询下详细的方案。
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