首先,PTFE的分子链结构非常稳定,具有很高的熔点和玻璃化转变温度。这意味着在加热过程中,PTFE需要达到极高的温度才能使其熔融。通常,PTFE的熔点在300°C以上,而一般的注塑机无法提供如此高的温度。因此,在常温下,PTFE是固态的,无法通过注塑机进行加工。
其次,PTFE具有很好的润滑性能,这使得它在模具表面形成一层薄薄的润滑膜。当PTFE材料进入模具腔时,这层润滑膜会与模具表面发生冲突,导致模具磨损加剧,甚至卡模、断针等现象。此外,润滑膜还会阻碍熔融材料的流动,影响制品的质量。
再者,PTFE具有很强的吸附性,可以吸附空气中的水分和氧气。当PTFE材料在注塑过程中遇到水分时,水分会迅速蒸发产生蒸汽,使熔融材料迅速膨胀,导致制品出现气泡、缩孔等缺陷。同时,吸附在模具表面的氧气会与熔融材料发生反应,产生氧化物,进一步影响制品的质量。
此外,PTFE的热膨胀系数非常低,约为钢的1/20。这意味着在加热和冷却过程中,PTFE的体积变化很小。然而,在注塑过程中,由于熔融材料的注入和取出,会导致模具内部温度分布不均,从而引起制品的变形、翘曲等问题。
综上所述,由于PTFE的高熔点、润滑性能、吸附性和低热膨胀系数等特性,使得它在注塑过程中存在诸多困难。为了克服这些问题,研究人员通常采用特殊的工艺方法对PTFE进行改性处理,如添加助剂、采用高温高压法等。这些方法可以降低PTFE的熔点、改善润滑性能、减少吸附作用和调整热膨胀系数等方面的问题,从而使其具备注塑条件。
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