Mecanismo de deformación del PTFE en la fabricación de películas microporosas y elección del coeficiente de expansión longitudinal

Yan-xu Wang ,  

Yang Chen ,  

Li Wang ,  

Ke Wang ,  

Qiang Fu ,  

摘要

Los materiales porosos orgánicos se utilizan ampliamente en muchos campos, sin embargo, los materiales comunes como el polietileno y el polipropileno presentan defectos como la baja resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la corrosión química y un rendimiento mecánico deficiente. El politetrafluoroetileno (PTFE) tiene una excelente resistencia a la corrosión química, resistencia a altas y bajas temperaturas y buenas propiedades mecánicas, y su amplio uso industrial en la fabricación de películas microporosas mediante el método de expansión térmica a alta temperatura. Sin embargo, debido a la falta de tecnologías de seguimiento de caracterizaciones, es difícil estudiar la evolución de la estructura y las formas durante el proceso de expansión a alta temperatura. En este estudio, se utilizó PTFE expandido como objeto de estudio para fabricar películas microporosas mediante expansión térmica transversal y luego longitudinal. La expansión transversal reveló, mediante métodos de prueba como la microscopía electrónica de barrido (SEM), la difusión de rayos X de ángulo pequeño bidimensional (2D-SAXS) y el análisis diferencial de barrido calorimétrico (DSC), que la evolución de la microestructura y las formas del PTFE puede dividirse en dos etapas a una tensión del 200%, con cambios significativos en la estructura de las fibras y los poros en cada etapa, relacionados con los cambios en el grado de cristalinidad. El estudio de la expansión longitudinal mostró que la expansión longitudinal influye significativamente en el diámetro de los poros, el porcentaje de porosidad, la rugosidad de la superficie y las propiedades mecánicas de las películas delgadas de PTFE, y que los coeficientes de expansión longitudinal de 6 a 8 veces ofrecen el mejor rendimiento global en las aplicaciones prácticas. Los resultados de este estudio proporcionan una base importante para comprender el mecanismo de deformación del PTFE y tienen un valor directivo importante en la elección de coeficientes de expansión longitudinal en la producción real, contribuyendo a la mejora de la producción de películas microporosas de PTFE.

关键词

PTFE expandido; Mecanismo de deformación por estiramiento; Coeficiente de expansión longitudinal

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