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PFA的熔融加工性能如何

虽然PFA是一种热稳定的树脂,但熔融加工过程中的热降解是不可避免的,降解程度与加工温度、停留时间和剪切速率有关。热降解主要与端基有关。


聚四氟乙烯从分子结构上看是一种直链的热塑性高分子化合物,但即使加热到结晶转变点(327℃)以上的温度,也只能形成无定形的缩合态,具有很高的熔体粘度。它不能流动,因此不能使用标准的热塑性加工方法。 PFA 在 PTFE 的线性分子上引入了全氟烷氧基侧基,降低了聚合物链的刚性。与聚四氟乙烯相比,它不仅降低了聚合物链的刚性。它具有提高的熔点和更好的可塑性,同时保留了 PTFE 的大部分优良性能。 PFA可以在425°C下通过一般的热塑性塑料成型和加工方法进行加工,如模塑、传递模塑、注塑、挤塑和吹塑。相对于大多数其他热塑性塑料。 PFA 在较高温度下的加工是由于其较高的熔体粘度和较低的活化能(约 50kJ/mol)。

虽然PFA是一种热稳定的树脂,但熔融加工过程中的热降解是不可避免的,降解程度与加工温度、停留时间和剪切速率有关。热降解主要与端基有关。当熔体加工高于 400 时,主链会在较高的剪切速率下断裂。在相同分子量下,熔融PFA的热稳定性比PTFE低2倍。震级。加工温度、停留时间和剪切速率的准确控制对PFA的加工非常重要,否则会因热降解或树脂内形成气泡而导致树脂变色。

当剪切速率小时,聚合物熔体挤出物的表面是光滑的。但是,当剪切速率超过某个临界值时,随着剪切速率的不断增加,挤出物的外观会依次出现粗糙。 、尺寸的周期性波动,以及破碎成碎片等各种变形现象,这些现象称为不稳定流体或弹性湍流,熔体破裂是指最严重的情况。与许多其他热塑性塑料一样,PFA 的熔体断裂发生在一定的剪切速率之上,首先是熔体挤出物的粗糙表面,然后是熔体挤出物尺寸的周期性波动,直到发生断裂。在熔体加工中,允许熔体流动的最低速率由在较长停留时间引起热降解的流速决定,而最高速率由熔体断裂和骨架断裂时的流速决定。与大多数热塑性塑料一样,PFA 可以通过增加分子量分布来提高剪切速率。

传递模塑的加工温度在350~380℃之间,剪切速率低,加工过程中不会发生断链现象。由于产品通常在几百个大气压的压力下冷却,端基热分解产生的气体会全部逸出,但产品脱模时会遇到很多问题,需要聚合物的分子量分布被控制。分子量分布变窄后产品的离型性大大提高。还发现快速冷却得到大尺寸的颗粒,树脂呈蓝色且更透明。

熔体流动指数较低的PFA级树脂更适合传递模塑,在聚合物中引入第一单体全氟甲基乙烯基醚(PMVE)或六氟丙烯45)(HFP)链段可以提高脱模性能。然而,第三单体的引入也影响了PFA的结晶性能。当温度接近或高于熔点时,由于分子量增加而引起的副反应会对制品的脱模性能产生负面影响。


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