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PTFE喷涂为什么有优异的不粘性能?

我们所使用的铁氟龙喷涂这种涂料都是经过各种不同的材料反应,其中有一种材料起到一个至关重要的作用:氟树脂。这种材料的选用能够直接关乎到这种不粘涂料的效果,这里小编就来大家看看这种铁氟龙中的使用的氟树脂到底是怎样的。一起和小编来看看吧。

  氟树脂

  不粘涂料的基本成膜材料是氟树脂和粘合剂。氟树脂的选择对不粘涂料的不粘性能起着至关重要的作用。氟树脂有很多种,其中PTFE的摩擦系数小,所以PTFE是不粘涂料的主要氟树脂。为了获得更好的涂层性能或便于施工,诸如四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)的树脂通常被添加到PTFE中,因此用于不粘涂层的氟树脂通常是主要由PTFE组成的混合物。

  PTFE的分子结构是-CF2-CF2-。PTFE具有优异的耐热性,因为分子中的碳链被电负性非常强的氟原子包围,形成稳定的碳氟键。要打破这种结合,需要500焦耳以上的热能。同时,因为它能屏蔽主链上的碳原子,从而使其表面惰性,几乎所有粘性物质都不能附着在这个表面上,也不能用普通方法附着。PTFE分子中氟原子相互强烈排斥,碳氟分子链的空间排列呈螺旋状,因此分子链相对较硬,熔体粘度很高。虽然PTFE的分子链很硬,但很容易在分子间滑动,这使PTFE具有有益的自润滑性和低摩擦系数。

  PTFE结构规则,结晶度高,常温下几乎不溶于任何溶剂。此外,涂层的高熔化温度、高熔化粘度和差的流动性直接影响非粘性涂层的非粘性。由于上述原因,不粘涂料中使用的氟树脂是PTFE和其他氟树脂的混合物,如FEP、全氟树脂等。与PTFE相比,FEP具有熔体流动性更好、结晶度更低的优点,因此形成的涂层孔隙率更低,特别适合烘焙食品厂湿热的环境。PTFE具有非常接近PTFE的耐化学性和热稳定性,但其韧性高于PTFE,这可以提高涂层的耐磨性。PFA的加入可以防止在涂膜表面形成大的晶体区域。一般来说,添加40wt%% PFA以上效果明显。然而,PTFE和FEP的混溶性是有限的。结晶区将在每种聚合物的分离部分形成,有时会出现涂层缺陷。用于防止基底渗透水和/或空气的涂层中不允许有大孔和涂层缺陷。这些缺陷在很大程度上与含氟聚合物的组成有关,也可能与涂料配方中的其他组分有关。使用涂层的方法和条件对于控制涂层的结构(例如冷却速度)也很重要。共聚物如FEP和全氟辛烷磺酸的加入,由于其结晶度较低,有助于形成比纯PTFE具有更低渗透性和更高无定形度的涂层。因此,PTFE和FEP或PFA在不粘涂层中的混合可以提高涂膜的抗渗透性,并防止产生诸如气泡或腐蚀斑的缺陷。

  由于含氟聚合物几乎不溶于任何溶剂,它们可以制成水分散体。微粉的粒径要求达到微米级,由于含氟聚合物的表面能非常低,需要用特殊的表面活性剂润湿其表面,形成稳定的PTFE水分散体。PTFE水分散体在表面处理后不能直接涂覆在基材表面。这是因为PTFE的表面能非常低,高温熔化和冷却后形成的涂层附着力差。因此,需要对基底具有良好粘附性的粘合剂。可以说,不粘涂层是由氟树脂和粘合剂组成的聚合物合金。

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