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PTFE的(de)蝕刻工藝及PTFE蝕刻管的(de)保存使用【聚四氟乙烯表面處理(lǐ)方法-PTFE蝕刻及PTFE蝕刻制品的(de)使用注意事項】
來源: | 作者:shjinfu | 發布時間: 2023-02-17 | 515 次浏覽 | 分享到:


上海勁孚化工科(kē)技有(yǒu)限公司

     www.shjinfu.com.cn（上海勁孚化工科(kē)技  021-57629631）--亞太地(dì)區(氟)化工原料與特種新材料專業供應商(shāng)。

     公司緻力于氟樹脂工業與其他特種新材料産業的(de)前沿技術與銷售，目前主要經營氟塑料（PTFE/FEP/PFA/ETFE/PVDF等）、色母、氟塗料、PEEK、芳綸、碳纖維、玻璃纖維、功能性化學(xué)品及其他特種新材料。  

 

      PTFE是一(yī)種了不起的(de)不粘材料，由于PTFE的(de)化學(xué)惰性和(hé)低(dī)表面能，PTFE難以和(hé)其他材料粘接，使其應用受到一(yī)定限制。當您需要将其膠粘到另一(yī)種材料的(de)表面時該怎麽辦呢(ne)？為(wèi)了将标準PTFE粘合到另一(yī)個表面（例如(rú)不鏽鋼）上，需要一(yī)個稱為(wèi)“蝕刻”的(de)過程。所以在應用中有(yǒu)時需要進行(xíng)表面處理(lǐ)，為(wèi)了改善PTFE與不同材料之間的(de)粘接，解決材料表面刻蝕問題，以達到生産制作的(de)使用需求，既可(kě)以通過改性膠粘劑方法，也可(kě)以通過改善PTFE表面活性的(de)方法來實現，或兩種方法同時應用。對PTFE表面進行(xíng)處理(lǐ)有(yǒu)各種方法，如(rú):濕化學(xué)法、力化學(xué)法、熔融、輻射、等離(lí)子(zǐ)處理(lǐ)法、激光處理(lǐ)法等。


一(yī)：蝕刻聚四氟乙烯的(de)典型應用

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        典型應用包括在苛刻環境中使用的(de)化學(xué)處理(lǐ)罐或其他設備的(de)襯裏。當需要鍵合時，氨水鈉蝕刻通常是最經濟的(de)選擇。該方法使用了鈉和(hé)氨的(de)混合物，該混合物經配制可(kě)快速有(yǒu)效地(dì)産生可(kě)粘結的(de)表面。鈉/氨蝕刻服務符合所有(yǒu)含氟聚合物的(de)表面處理(lǐ)的(de)所有(yǒu)适用商(shāng)業，軍事和(hé)聯邦規範，包括：PTFE，PFA，FEP，ETFE，PCTFE，PVDF，PVF和(hé)ECTFE。
        從微芯片到完整尺寸的(de)卷材，任何形狀或複雜程度的(de)含氟聚合物，包括膠帶，片材，管材，模壓形狀和(hé)任何配置的(de)機(jī)加工部件，都可(kě)以進行(xíng)蝕刻和(hé)粘合。該處理(lǐ)可(kě)以在一(yī)個或多個表面上完成，或選擇性地(dì)在接近公差範圍內(nèi)完成。

  • 注意：蝕刻後的(de)表面将變色為(wèi)棕色外觀。

  • 可(kě)以單面（EOS）（标準）或雙面（E2S）蝕刻



二：聚四氟乙烯表面改性方法及等離(lí)子(zǐ)蝕刻

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      第一(yī)類是采用表面活化技術，可(kě)通過輻射使其表面持續脫氟，然後在特定的(de)條件下與另外的(de)材料氟化接枝。也可(kě)以通過惰性氣體對其進行(xíng)處理(lǐ)，讓其涵蓋的(de)某些主鍵出現斷裂，并形成許多自(zì)由基，從而提升其涵蓋的(de)表面自(zì)由能。最終優化其潤濕性。此外，PTFE 可(kě)通過電暈的(de)方法進行(xíng)處理(lǐ)，能夠産生可(kě)膠接的(de)活化層。


      第二類是通過化學(xué)腐蝕改性。這種方法能夠優化其表面活性，而可(kě)供選擇的(de)試劑多種多樣。其中具有(yǒu)代表性的(de)包括氨溶液、五羰基鐵溶液等。


      第三類是通過表面沉積改性，具體來說就是将PTFE 浸漬在特定的(de)膠體溶液內(nèi)，讓膠體粒子(zǐ)能夠在其表面不斷沉積，并提升其濕潤性，最終優化其表面活性，使其在和(hé)另外的(de)材料進行(xíng)複合時不會遇到過多阻礙。


      采用表面活化技術的(de)幹蝕法：等離(lí)子(zǐ)蝕刻是近年(nián)來PTFE表面改性發展最為(wèi)迅速的(de)技術之一(yī)。

     上海勁孚化工介紹聚四氟乙烯(PTFE)等離(lí)子(zǐ)處理(lǐ)法如(rú)下：

     【PTFE等離(lí)子(zǐ)刻蝕原理(lǐ)介紹】等離(lí)子(zǐ)刻蝕，是幹法刻蝕中最常見的(de)一(yī)種形式，其原理(lǐ)是暴露在電子(zǐ)區域的(de)氣體形成等離(lí)子(zǐ)體，由此産生的(de)電離(lí)氣體和(hé)釋放高(gāo)能電子(zǐ)組成的(de)氣體，從而形成了等離(lí)子(zǐ)或離(lí)子(zǐ)，電離(lí)氣體原子(zǐ)通過電場加速時，會釋放足夠的(de)力量與表面驅逐力緊緊粘合材料或蝕刻表面。

     

      【PTFE等離(lí)子(zǐ)體處理(lǐ)技術的(de)本質及工藝】等離(lí)子(zǐ)體處理(lǐ)技術的(de)本質就是:将樣品置于特定的(de)等離(lí)子(zǐ)處理(lǐ)裝置裏面，通過離(lí)子(zǐ)轟擊或注入聚合物的(de)表面，産生斷鍵或引入官能團，使表面活性化以達到改性目的(de)。離(lí)子(zǐ)可(kě)以是惰性氣體、化學(xué)活性氣體或金屬元素。惰性氣體的(de)轟擊可(kě)以改變聚合物的(de)表面結構。有(yǒu)研究報道(dào)P，高(gāo)壓(6.7 ×10*Pa)下，He和(hé)Ar等離(lí)子(zǐ)體産生的(de)真空紫外( UVU)輻射源對PTFE進行(xíng)表面光刻蝕處理(lǐ),表面氧原子(zǐ)含量增加，氟原子(zǐ)含量降低(dī)，從而使其水接觸角由110°下降到43°。金屬離(lí)子(zǐ)注入則起到表面參雜作用。除了為(wèi)提高(gāo)聚合物的(de)抗磨損性和(hé)抗腐蝕性時金屬離(lí)子(zǐ)注入的(de)劑量很高(gāo)外，一(yī)般離(lí)子(zǐ)注入量是非常少的(de)。同時，也由于金屬離(lí)子(zǐ)注入所需過程較長(cháng)，限制了其在工業生産中的(de)應用”。活性氣體如(rú)氫氣、氧氣、氨氣、氩氣等，産生等離(lí)子(zǐ)轟擊聚合物表面時，在聚合物表面引入含活性氣體元素的(de)官能團，改善聚合物的(de)表面惰性,增加表面自(zì)由能。

     【PTFE等離(lí)子(zǐ)蝕刻的(de)優劣勢】總的(de)來說，等離(lí)子(zǐ)處理(lǐ)的(de)聚合物表面耐久性不穩定。因此，等離(lí)子(zǐ)體處理(lǐ)後的(de)表面應用,如(rú)塗敷和(hé)粘接等,應盡快進行(xíng)。同時，也由于表面結構的(de)重組，不可(kě)能長(cháng)時間的(de)保持處理(lǐ)後表面的(de)親水性能不下降。但是等離(lí)子(zǐ)刻蝕優勢也非常明顯，比如(rú)①材料廣闊：從微芯片到完整尺寸的(de)卷材，任何形狀或複雜程度的(de)基材，如(rú)膠帶，片材，管材，模壓形狀和(hé)任何配置的(de)機(jī)加工部件，都可(kě)以進行(xíng)蝕刻和(hé)粘合。②屬于幹法刻蝕，利用等離(lí)子(zǐ)體中的(de)化學(xué)活性原子(zǐ)團與被刻蝕材料發生化學(xué)反應，整個過程無需水和(hé)化學(xué)溶劑的(de)參與，更加環保。③工藝健康：等離(lí)子(zǐ)體産生隻需電與工藝氣體，不會産生有(yǒu)害物質，對操作人員的(de)身體沒有(yǒu)傷害；設備操作也非常簡單，智能化的(de)操作屏，上手容易。

     綜上所述，PTFE的(de)各種表面處理(lǐ)方法都是通過各種物理(lǐ)方法或化學(xué)反應,在PTFE表面或引入表面官能團,或改變表面的(de)化學(xué)結構進而改善其表面粗糙度,最終達到了降低(dī)接觸角、提高(gāo)表面能、提高(gāo)粘接性能的(de)目的(de)。PTFE的(de)表面改性研究使其廣泛應用于各個領域，隻有(yǒu)系統掌握和(hé)靈活運用各種改性方法，才能使得PIFE的(de)應用範圍愈加廣泛。

三：PTFE蝕刻管的(de)使用與保存要點

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 PTFE是一(yī)種非常穩定的(de)材料，幾乎難于與其他材料發生化學(xué)反應和(hé)粘接。同時也是相當容易保存的(de)材料，通常情況下PTFE的(de)管材呈現透明或者乳白色，PTFE管材以乳白色居多。
 但是經過蝕刻的(de)PTFE管子(zǐ)，會呈現出和(hé)普通PTFE幾乎截然不同的(de)特性，它會變的(de)尤其敏感和(hé)易損，顔色也呈現棕色。
 PTFE的(de)蝕刻層非常容易受到空氣中水汽，日常環境紫外光（包括日光燈）和(hé)熱量的(de)影響。因此它的(de)保存要十分注重對上述三個因素的(de)隔絕，盡量保存在避光和(hé)恒溫恒濕的(de)地(dì)方。其要點有(yǒu)：

 1. 建議放置在貨架中間或者靠近底部的(de)位置以避免陽光和(hé)日光燈的(de)直射，請勿僅僅使用避光包裝袋做(zuò)長(cháng)期存放。放置在紙箱裏或者有(yǒu)物體遮蓋是較為(wèi)推薦的(de)方式

 2. 建議長(cháng)期存放不超過1年(nián)，如(rú)果打開包裝袋取出蝕刻管後盡量在4個小時內(nèi)使用掉。未使用的(de)蝕刻管請立即封回包裝并放入倉庫。如(rú)果是已經開包裝的(de)蝕刻管，産線區域臨時存放時，在包裝封好的(de)情況下建議一(yī)周內(nèi)使用完。（以上所有(yǒu)時間值都是經驗推薦，當濕氣，紫外光和(hé)熱被隔絕後，這些時間都有(yǒu)延長(cháng)的(de)可(kě)能）

 3. 表征PTFE表面蝕刻能力的(de)唯一(yī)可(kě)靠間接指标是接觸角，國(guó)際領先公司的(de)出廠标準為(wèi)<75°。達英筆(bǐ)隻可(kě)以做(zuò)接觸角間接對比，以區分兩個樣品間接觸角的(de)大小關系。隻可(kě)以作為(wèi)快速檢驗的(de)一(yī)種方式，正式測試請使用接觸角/水滴角測試儀（Contact Angle Meter）

 4. 對蝕刻管的(de)拉伸和(hé)加熱會降低(dī)蝕刻層的(de)完整度，拉伸的(de)影響往往遠大于加熱。上海勁孚化工推薦最大拉伸不超過15%（包括整體及局部）

比如(rú).以拉伸5%作為(wèi)标準值：

 a. 拉伸10%，PTFE蝕刻層結合力下降至80%，

 b. 拉伸20%，PTFE蝕刻層結合力下降至40%，

 c. 拉伸30%，PTFE蝕刻層結合力下降至20%，


 帶芯棒PTFE內(nèi)襯管一(yī)定程度上也解決了拉伸帶來的(de)蝕刻層受損問題；帶粘接層PTFE內(nèi)襯管一(yī)定程度上解決了蝕刻層存儲的(de)麻煩。如(rú)果您需要了解帶芯棒PTFE內(nèi)襯管或者帶粘接層PTFE內(nèi)襯管，請聯系我們上海勁孚化工技術部。




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    “一(yī)代材料，一(yī)代工業”---材料強，則工業強；工業強，則國(guó)強。上海勁孚化工科(kē)技有(yǒu)限公司，真誠期待與天下人分享交流各種特種新材料。（識别下圖中二維碼，微信關注“上海勁孚化工科(kē)技有(yǒu)限公司”微信公衆号吧(ba)）