Mecanismo de deformação do alongamento e a escolha da relação de alongamento na direção longitudinal no processo de fabricação de filmes de politetrafluoroetileno expandido

Yan-xu Wang ,  

Yang Chen ,  

Li Wang ,  

Ke Wang ,  

Qiang Fu ,  

摘要

Materiais orgânicos de membrana porosa são amplamente utilizados em muitos campos, no entanto, materiais comuns como polietileno, polipropileno, etc., apresentam deficiências em termos de resistência a altas temperaturas, resistência à oxidação e resistência à corrosão química. O politetrafluoroetileno (PTFE) apresenta excelente resistência à corrosão química, resistência a altas e baixas temperaturas e boas propriedades mecânicas. A fabricação de membranas microporosas a partir de ePTFE por meio do método de alongamento a quente é amplamente aplicada na indústria, mas é difícil investigar as mudanças na estrutura e na morfologia durante o processo de alongamento a quente devido à falta de tecnologia de caracterização e rastreio. Neste estudo, o politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) é utilizado como material de pesquisa, primeiro sendo esticado na direção transversal e, em seguida, na direção longitudinal para produzir membranas microporosas de ePTFE. Durante o processo de alongamento na direção transversal, através de métodos de teste como microscopia eletrônica de varredura (SEM), espalhamento de raios-X de pequeno ângulo bidimensional (2D-SAXS) e análise térmica diferencial de varredura (DSC), foram descobertas mudanças estruturais e morfológicas do ePTFE que podem ser divididas em duas fases com uma deformação de 200%, com mudanças significativas na estrutura das fibras, micro poros, e relacionadas com a mudança de cristalinidade. O estudo de alongamento na direção longitudinal mostrou que a razão de alongamento na direção vertical afeta significativamente o diâmetro dos poros, a porosidade, a rugosidade da superfície e as propriedades mecânicas da película de ePTFE, sendo que uma razão de alongamento de 6 a 8 vezes na direção longitudinal resulta no desempenho geral mais superior na aplicação prática. Os resultados deste estudo fornecem informações importantes para uma compreensão mais profunda do mecanismo de deformação do alongamento do ePTFE e têm um guia essencial para a escolha razoável da relação de alongamento na direção longitudinal na produção industrial, o que ajuda a otimizar a produção industrial de membranas microporosas de ePTFE.

关键词

politetrafluoroetileno expandido; mecanismo de deformação do alongamento; relação de alongamento na direção longitudinal

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