可溶性聚四氟乙烯,學(xué)名為聚全氟烷氧基乙烯基醚,英文簡稱PFA,是一種可熔融加工的氟塑料。它的熱擠工藝,即熱擠出成型工藝,是制備可溶性聚四氟乙烯制品的關(guān)鍵手段,具體步驟如下:

原料準(zhǔn)備:通常選用顆粒狀的PFA樹脂作為起始原料。這些樹脂需具備良好的質(zhì)量與穩(wěn)定性,確保終產(chǎn)品性能達標(biāo)。不同應(yīng)用場景對PFA原料性能有不同要求,如制作化工管道,需原料有出色的耐腐蝕性;制作電子線纜絕緣層,則對原料的電絕緣性要求較高。
加熱熔融:將選好的PFA樹脂投入擠出機料筒。擠出機通過加熱裝置,把料筒內(nèi)溫度提升至PFA熔點之上,一般在300-400℃,具體溫度依原料牌號與產(chǎn)品需求而定。此階段,PFA樹脂從固態(tài)逐漸變?yōu)槿廴趹B(tài),呈現(xiàn)出類似糖漿的流動性,為后續(xù)擠出做準(zhǔn)備。以生產(chǎn)PFA管材為例,若溫度過低,樹脂無法充分熔融,管材易出現(xiàn)內(nèi)部缺陷;若溫度過高,PFA會分解,致使產(chǎn)品性能劣化。
螺桿擠出:在料筒內(nèi),螺桿開始旋轉(zhuǎn),將熔融的PFA樹脂往前推送。螺桿的結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)速對擠出過程影響重大。比如,設(shè)計的螺桿,能讓樹脂在輸送時混合更均勻、塑化更充分;轉(zhuǎn)速適宜時,可保證擠出效率與產(chǎn)品質(zhì)量。在生產(chǎn)PFA薄膜時,螺桿轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,才能確保薄膜厚度均勻。
模具成型:被螺桿推送的熔融PFA樹脂,經(jīng)連接在料筒前端的模具擠出。模具形狀決定產(chǎn)品終外形,要生產(chǎn)管材,就用管狀模具;生產(chǎn)板材,需平板狀模具。模具設(shè)計精巧,其內(nèi)部流道尺寸、表面粗糙度等因素,都會影響產(chǎn)品尺寸精度與表面質(zhì)量。像生產(chǎn)高精度的PFA電子接插件,模具精度需達微米級。
冷卻定型:從模具擠出的PFA制品,溫度仍較高,需及時冷卻定型。常見冷卻方式有風(fēng)冷和水冷。風(fēng)冷通過風(fēng)機吹送冷空氣冷卻制品,適用于對表面質(zhì)量要求高、尺寸較大的產(chǎn)品,如大型PFA容器外殼;水冷則讓制品接觸冷水或通過冷卻水槽,冷卻速度快,適用于對生產(chǎn)效率要求高的薄壁產(chǎn)品,像PFA薄壁管。冷卻過程要控制好冷卻速度與均勻性,以防產(chǎn)品因冷卻不均產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,影響性能。
牽引切割:冷卻定型后的PFA制品,由牽引裝置以穩(wěn)定速度拉出。牽引速度與擠出速度匹配,保證產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定。對于連續(xù)擠出的產(chǎn)品,如管材、線纜等,按需求長度用切割設(shè)備切割。比如生產(chǎn)PFA管材,牽引速度穩(wěn)定在范圍,切割設(shè)備控制切割長度,確保每段管材尺寸一致。
在整個熱擠工藝中,溫度、壓力、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度等參數(shù)相互關(guān)聯(lián)、相互影響。操作人員需依據(jù)原料特性、產(chǎn)品要求,調(diào)控這些參數(shù),才能產(chǎn)出高質(zhì)量的可溶性聚四氟乙烯制品。