特氟龙的特性优点及其喷涂工艺
特氟龙的特性优点及其喷涂工艺
特氟龙的特性优点及其喷涂工艺
特氟龙的特性优点及其在使用喷涂工艺制作要求
特氟龙高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料，英文名称为Teflon ，因为发音的缘故，通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon 的译音) 。
特氟龙的特性优点及其在使用喷涂工艺制作要求
特氟龙高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料，英文名称为Teflon ，因为发音的缘故，通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon 的译音) 。特氟龙(铁氟龙) 涂料是一种独一无二的高性能涂料，结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料无法抗衡的综合优势，它应用的灵活性使得它能用于几乎所有形状和大小的产品上。特氟龙分为PTFE 、FEP 、PFA 、ETFE 几种基本类型：
特氟龙PTFE ：PTFE(聚四氟乙烯) 不粘涂料可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290-300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。
·特氟龙FEP ：FEP(氟化乙烯丙烯共聚物) 不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最高使用温度为200℃。
·特氟龙PFA ：PFA(过氟烷基化物) 不粘涂料与FEP 一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA 的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。
·特氟龙ETFE ：ETFE 是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物，该树脂是最坚韧的氟聚合物，可以形成一层高度耐用的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。
经过特氟龙涂装后，具有以下特性：
1、不粘性：几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。
2、耐热性：特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃，一般在240℃~260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。
3、滑动性：特氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化，但数值仅在0.05-0.15之间。
4、抗湿性：特氟龙涂膜表面不沾水和油质，生产操作时也不易沾溶液，如粘有少量污垢，简单擦拭即可清除。停机时间短，节省工时并能提高工作效率。
5、耐磨损性：在高负载下，具有优良的耐磨性能。在一定的负载下，具备耐磨损和不粘附的双重优点。
特氟龙喷涂
一、分散体涂层
概述
分散体涂层的加工方法是使涂层材料均匀的分布在溶剂中形成分散液(固态物质混在液体中) 的一种湿法加工。这种混合物被高压空气雾化并喷涂于工件表面。
加工步骤
分散体涂层的加工步骤分为以下几步：
工件的制备
(湿法) 分散体涂层喷涂
干燥
烧结
二、(1)工件的制备
为了使工件表层获得足够的表面附着力，必须首先除去待涂表面的全部油脂。我们使用有机溶剂溶解油脂并加温至约400°C 使其完全挥发。下一步，采用喷砂处理的机械方式清洁工件并使其表面毛糙。可以通过应用粘接助剂(底漆) 的方式来改善涂层同工件表层的结合能力。
粉体喷涂
粉状微粒由压缩空气从捕集器中吹出，在其通往喷枪喷嘴的途中，有一段带静电的区域。由于微粒带同种电荷，它们在其飞行路线上互相排斥，并形成了均匀一致的云状喷雾。待喷涂的工件接地，借此，喷枪和工件之间形成了一个带静电的区域。粉状微粒受工件吸引，并附着于其上。
粉料熔融
在涂层技术中，高温喷涂和低温喷涂有原则性的不同。如采用高温喷涂，基材的温度要高于粉体材料的熔融温度，粉状微粒覆于其上。这样微粉在喷涂的过程中就已熔融。
(2)工件的制备
为了使工件表层获得足够的表面附着力，必须首先除去待涂表面的全部油脂。我们使用有机溶剂溶解油脂并加温至约400°C 使其完全挥发。下一步，采用喷砂处理的机械方式清洁工件并使其表面毛糙。可以通过应用粘接助剂(底漆) 的方式来改善涂层同工件表层的结合能力。
(1).(湿法) 分散体涂层喷涂
喷涂涂层材料须均匀一致。涂层厚度取决于采用的涂层体系；涂层厚度的变化可能从几个微米到200微米(0.2毫米) 不等。
(2).干燥
在烘炉中将湿的涂层加热，温度控制在100°C 以下，直至大部分的溶剂已蒸发。
(3).烧结
烧结这一步骤，乃是将工件加热至一个较高的温度，直至一个不可逆的反应发生：涂层材料熔融，同粘接助剂形成网状结构。
粉体涂层
概述
粉体涂层加工的方法是一种干式加工，在此所使用的涂层材料为极其细小的固体颗粒形态。采用这种涂层方法，就避免了使用溶剂，以及随后涂层附着时发生的发散现象。
加工
采用恰当的方法使微粉状涂层颗粒附着在工件上。随后，涂覆的微粉在烘炉中熔融。
涂层步骤
粉体涂层加工步骤程序上分为以下几步粉料熔融
低温喷涂这种加工方法则是基材温度低于粉体材料的熔融温度。随后在烘炉中进行熔融。
特富龙喷涂工艺研究之工艺方法：
施工工艺流程：
高温脱脂一表面预处理一水幕喷涂一高温固化一冷却一后期处理
设备与器具
喷砂机、空压机、高温烘箱、滚动式搅拌机、水幕喷涂机、模具架小车、手提式喷枪、精确度0.2克天平、烧杯、玻璃棒、涂料850 314底漆) 涂料851 214面漆)VM7799固化剂) 铜针、40 70目石英砂、180目棕刚玉。
高温脱脂
对于新模具，模具加工组装后型腔内有大量的防锈油脂必须清洗干净；而对于旧模具，其型腔表面有特富龙涂层也需清理干净。由于特富龙涂层具有稳定的化学性能，不溶解于常用溶剂。因此不采用化学清洗的方法进行处理，而采用450℃高温烘烤4小时使油脂或特富龙涂层脱脂老化。3.4表面预处理
方案一：采用磷化处理方法处理模具型腔。
方案二：采用按2 1比例配备的40 70目石英砂和180目棕刚玉，进行喷砂处理。
水幕喷涂
由于特富龙涂料颗粒尺寸小、化学性能稳定，吸入后会损害人体健康，因而在喷涂时必须在带有负压的水幕喷涂机内进行。涂料850 314底漆) 涂料851 214面漆) 要在滚动式搅拌机上滚动搅拌30分钟(30转/分钟) 使水基溶液充分搅拌均匀。由于涂料对切变敏感，只能在室温下缓慢滚动或轻轻摇动，严禁使用螺旋浆搅拌器。
涂料850 314与固化剂VM7799配合比根据生产厂家提供的参数选用40 38 42 38 40 36三种比例进行对比试验。两种液体混合时用玻璃棒轻轻搅拌使其达到均匀，并用100目滤网过滤。
喷涂时选用1.5MM 0.8MM两种喷枪作对比实验；
采用不同喷涂方法进行对比实验，确定最佳喷涂方式、喷枪到模具表面距离。
方法一：垂直(90模具从左到右从上而下匀速喷涂三遍、距离100 200或300 500
方法二：垂直(900模具从上到下从左而右匀速喷涂三遍、距离100 200或300 500
方法三：与模具成一定角度(先750再90最后l l5从左到右从上而下匀速喷涂三遍、距离100 200或300 500
高温固化
高温固化是特富龙涂层好坏的关键工序。涂层固化深度不够则涂层粘结强度低，涂层容易破裂、脱落；涂层固化深度太深则涂层老化也容易破裂、脱落并且容易产生烧结显现，使模具产生缩孔腐蚀，表面变得十分粗糙导致模具报废。固化速度太快，涂层表面过早收缩，造成闭孔结构，毛细内压较高，最终导致涂层破裂。因此涂层固化温度的高低、固化时间的长短、固化速度的快慢对涂层质量的好坏起着决定性的作用。
研究底层涂料851 314 200℃、250℃、300℃下分别烘烤15min 20min
25min 30min不同固化效果。
研究表层涂料850 214 360℃、380℃、400℃下烘烤20min 25min 30min不同效果。
冷却
模具烘烤完成后，冷却速度的快慢对涂层的使用寿命也有一定的影响，因为涂层与模具基材的收缩不同，故模具在烘箱内与烘箱一起缓慢冷却的效果要好一些。
模具后期处理
模具涂层喷制完成后，模具涂层虽然平整光滑但没有光泽，必须用丝绸布料对涂层进行挤压檫拭，这样一来涂层才有光泽。可以提高产品的外观质量。
特氟龙喷涂特氟龙喷涂工艺
特氟龙喷涂TEFLON 涂层对所有能耐180度的基材都能良好的附着, 特别是铁, 铝, 不锈钢, 铜, 玻璃等难附着的东西都可以正常的附着. 高不粘, 自润滑, 绝缘,
重防腐, 耐磨, 耐高温等. 适合的产品有, 布、棉，鞋材，烤盘, 微波炉, 咖啡杯, 烧烤架, 电烫斗, 各种模具脱模, 各种滚筒, 印刷滚筒, 食品机械, 汽车排气管耐高温, 螺丝, 弹簧, 剪刀, 蛋糕盘, 机器零件, 金属制品, 发夹, 管道等. 特氟龙喷涂涂层主要分为乳液喷涂和静电喷涂。
概述
分散体涂层的加工方法是使涂层材料均匀的分布在溶剂中形成分散液(固态物质混在液体中) 的一种湿法加工。这种混合物被高压空气雾化并喷涂于工件表面。
加工步骤
分散体涂层的加工步骤分为以下几步：
工件的制备
(湿法) 分散体涂层喷涂
干燥
烧结
工件的制备
为了使工件表层获得足够的表面附着力，必须首先除去待涂表面的全部油脂。我们使用有机溶剂溶解油脂并加温至约400°；C 使其完全挥发。下一步，采用喷砂处理的机械方式清洁工件并使其表面毛糙。可以通过应用粘接助剂(底漆) 的方式来改善涂层同工件表层的结合能力。
(湿法) 分散体涂层喷涂(乳液喷涂)
喷涂涂层材料须均匀一致。涂层厚度取决于采用的涂层体系；涂层厚度的变化可能从几个微米到200微米(0.2毫米) 不等。
干燥
在烘炉中将湿的涂层加热，温度控制在100°；C 以下，直至大部分的溶剂已蒸发。
烧结
烧结这一步骤，乃是将工件加热至一个较高的温度，直至一个不可逆的反应发生：涂层材料熔融，同粘接助剂形成网状结构。
粉体涂层
概述
粉体涂层加工的方法是一种干式加工，在此所使用的涂层材料为极其细小的固体颗粒形态。采用这种涂层方法，就避免了使用溶剂，以及随后涂层附着时发生的发散现象。
采用恰当的方法使微粉状涂层颗粒附着在工件上。随后，涂覆的微粉在烘炉中熔融。
涂层步骤
粉体涂层加工步骤程序上分为以下几步：
工件的制备
粉体喷涂
粉料熔融
工件的制备
为了使工件表层获得足够的表面附着力，必须首先除去待涂表面的全部油脂。我们使用有机溶剂溶解油脂并加温至约400°；C 使其完全挥发。下一步，采用喷砂处理的机械方式清洁工件并使其表面毛糙。可以通过应用粘接助剂(底漆) 的方式来改善涂层同工件表层的结合能力。
粉体喷涂
粉状微粒由压缩空气从捕集器中吹出，在其通往喷枪喷嘴的途中，有一段带静电的区域。由于微粒带同种电荷，它们在其飞行路线上互相排斥，并形成了均匀一致的云状喷雾。待喷涂的工件接地，借此，喷枪和工件之间形成了一个带静电的区域。粉状微粒受工件吸引，并附着于其上。
粉料熔融
在涂层技术中，高温喷涂和低温喷涂有原则性的不同。如采用高温喷涂，基材的温度要高于粉体材料的熔融温度，粉状微粒覆于其上。这样微粉在喷涂的过程中就已熔融。
低温喷涂这种加工方法则是基材温度低于粉体材料的熔融温度。随后在烘炉中进行熔融加工
特氟龙高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料，英文名称为Teflon ，因为发音的缘故，通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon 的译音) 。特氟龙(铁氟龙) 涂料是一种独一无二的高性能涂料，结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料无法
抗衡的综合优势，它应用的灵活性使得它能用于几乎所有形状和大小的产品上。
特氟龙分为PTFE 、FEP 、PFA 、ETFE 几种基本类型：
1. 特氟龙PTFE ：PTFE(聚四氟乙烯) 不粘涂料可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290-300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。
2特氟龙FEP ：FEP(氟化乙烯丙烯共聚物) 不粘涂料在烘烤时熔融流动形成
无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最高使用温度为200℃。
3. 特氟龙PFA ：PFA(过氟烷基化物) 不粘涂料与FEP 一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA 的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。
4特氟龙ETFE ：ETFE 是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物，该树脂是最坚韧的氟聚合物，可以形成一层高度耐用的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。
经过特氟龙涂装后，具有以下特性：
1、不粘性：几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。
2、耐热性：特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃，一般在240℃~260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。
3、滑动性：特氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化，但数值仅在0.05-0.15之间。
4、抗湿性：特氟龙涂膜表面不沾水和油质，生产操作时也不易沾溶液，如粘有少量污垢，简单擦拭即可清除。停机时间短，节省工时并能提高工作效率。
5、耐磨损性：在高负载下，具有优良的耐磨性能。在一定的负载下，具备耐磨损和不粘附的双重优点。
6、耐腐蚀性：特氟龙几乎不受药品侵蚀，可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。
附：聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用
1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用
由于橡胶、玻璃、金属合金等材料在耐腐蚀方面存在缺陷，难以满足条件苛刻的温度、压力和化学介质共存的环境，由此造成的损失相当惊。而PTFE 材料以其卓越的耐腐蚀性能，业已成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。其具体应用包括：输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管，轧钢机高压油管，飞机液压系统和冷压系统的高中低压管道，精馏塔、热交换器，釜、塔、槽的衬里，阀门等化工设备。
密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE 材料具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非常适合应用于制造耐腐蚀要求高，使用温度高于100℃的密封件。如机器、热交换器、高压容器、大直径容器、阀门、泵的槽形法兰的密封件，玻璃反应锅、平面法兰、大直径法兰的密封件，轴、活塞杆、阀门杆、蜗轮泵、拉杆的密封件等等。
2、聚四氟乙烯(PTFE)的低摩擦性能在载荷方面的应用
由于有的设备的摩擦部分不宜加油润滑，比如在润滑油脂会被溶剂溶解而失效的场合或者造纸、制药、食品、纺织等工业领域的产品需要避免润滑油沾污，就使填充PTFE 材料成为机械设备零件无油润滑(直接承受载荷) 的最理想材料。这是因为该材料的摩擦系数是已知固体材料中最低的。其具体用途包括用于化工设备、造纸机械、农业机械的轴承，用作活塞环、机床导轨、导向环；在土木建筑工程广泛用作桥梁、隧道、钢结构屋架、大型化工管道、贮槽的支承滑块，以及用作桥梁支座和架桥转体等。
3、聚四氟乙烯(PTFE)在电子电气方面的应用
PTFE 材料固有的低损耗与小介电常数使其可做成漆包线，以用于微型电机、热电偶、控制装置等；PTFE 薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想绝缘材料，也是航空航天等工业电子部件不可缺少的材料之一；利用氟塑料薄膜对氧气透过性大，而对水蒸汽的透过性小的这种选择透过性，可制造氧气传感器；利用氟塑料在高温、高压下发生极向电荷偏离现象的特性，可制造麦克风、扬声器、机器人上的零件等；利用其低折射率的特性，可制造光导纤维。
4、聚四氟乙烯(PTFE)在医疗医药方面的应用
膨体PTFE 材料是纯惰性的，具有非常强的生物适应性，不会引起机体的排斥，对人体无生理副作用，可用任何方法消毒，且具有多微孔结构，从而可用于多种康复解决方案，包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合。
5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的应用
PTFE 材料具有固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质，同时还具有耐高低温优良的特性，从而使其在诸如制造不粘锅的防粘方面的应用非常广泛。其防粘工艺主要包括两种：把PTFE 部件或薄片安装在基体上，以及把PTFE 涂层或与玻璃复合的漆布经过热收缩而套在基材上。
随着材料应用技术的不断发展，PTFE 材料的三大缺点：冷流性、难焊接性、难熔融加工性正在逐渐被克服，从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。
PTFE 制品常见缺点
(1)PTFE具有突出的不粘性，限制了其工业上的应用。它是极好的防粘材料，这种性能又使它与其他物件的表面粘合极为困难。
(2)PTFE的导热系数低，导热性能较差，这不仅妨碍它用作轴承材料，而且使得制造厚壁制品时不能淬火。
(3)PTFE的线膨胀系数为钢的10~20倍，比多数塑料大，其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。在应用PTFE 时，如果对这方面性能注意不够，很容易造成损失。