1938~美国新泽西州杜邦研究室R.J.1~lunkett博士发明了聚四氟乙烯。这种氟树脂以其优异的耐热性、耐化学药品性、不粘性、耐候性、低摩擦 系数和电气特性,博得了人们的青睐,获得了长足的发展,对现代工业的发展起到了非常重要的作用。1946年杜邦公司将聚四氟乙烯商业化,商品名为特氟龙 (Teflon)。
聚四氟乙烯具有螺旋形结构,C—C主链完全被由氟原子组成的外壳所包围,组成了一个完整的圆柱体,分子比较僵硬,这种圆柱体结构使得聚四氟乙烯分子之间的 吸引力变得很微弱,再加上分子形状是螺旋形的,使得聚四氟乙烯分子之间很容易滑动。所以,聚四氟乙烯是所有聚合物中摩擦系数最低的。由于鲨鱼皮泳装模仿鲨 鱼皮的结构,在皮的表面又涂覆了所有聚合物中摩擦系数最低的特氟龙涂料,这样的泳装穿在运动员的身上,在水中消耗较少的体力,就能获得较高的速度(本来运动员的成绩相差就很微小)。
特氟龙涂料的制备
由于聚四氟乙烯不溶于任何溶剂,因此不仅难以用于溶剂型涂料,也难以用于一般的粉末涂料,它的制备方法比较特殊。首先在聚四氟乙烯分散液中加浓缩剂(聚氧化乙烯辛烷基酚醚),搅拌,加热至沸点(65~70)℃,静置分层后,分离出干层中的浓缩液,调节浓缩剂和水量至聚四氟乙烯含量为60%(浓缩剂为聚氟乙烯的6%),然后再将浓缩液配制成涂料。纯含氟化合物通常包含聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、四氟乙烯一全氟基乙烯醚共聚物 (PFE)、乙烯一四氟乙烯共聚物(ETFE)等。这类树脂基本是水分散体系,其中除PTFE可以作为单一涂层应用外,其余几个都需要配合使用附着力良好 的底涂层。以上所述特氟龙系列的涂料产品均需在高温条件下固化,除极少量可以在177℃以下固化之外,绝大多数要在(260~343)℃固化,由于固化条 件的限制和涂装成本的增加,影响此类产品的应用范围。如果自行配制有困难,可到市场上选择。
利用特氟龙分散液涂料,通过喷涂、浸渍、涂刷(用网版刮涂)和电沉积等方式可以在金属、陶瓷、木材、橡胶、塑料和织物等材料表面形成涂层。聚四氟乙烯涂层 可分为两类:一是清漆,即纯聚四氟乙烯涂层;二是瓷漆,即添加其他热固性树脂及其颜料等的漆料(即所谓印花漆料)。下边介绍利用圆网印花机(圆网印花机常见问题)在纺织品纤维上 制备特氟龙涂层的工艺方法。
1.圆网印花版的制作
圆网制版是圆网印花(圆网印花的英文)生产的重要工序,也同样是制作涂层的主要工序。圆网制版工艺流程如下:来稿图像处理(只作涂层时可省去)一圆网坯的选择一复原一清洁去油一涂布感光胶(作涂层可省去)一低温烘干一覆片曝光一显影一检查一固化一检查。
1)圆网坯的选择
一般圆网印花机由进布、印花、烘房、落布四个部分构成,印花镍网按制造方法不同分为40、6O、80、100目Standard网;80XT、105、 125、155、185、215目Penta网以及135、165、l95目的NOVa网。要求开孔率均匀一致,圆网内壁光滑无毛刺,印花时刮刀或磁棒与 圆网内壁摩擦阻力小,运行时不会跳动,保证印花或涂层质量。
2)圆网坯的复原
拆包后的网坯均呈椭圆形,因此,在圆网坯的两端内壁支撑张力环,并经高温焙烘,使其恢复成圆筒形。再按常规操作把张力环装入衬胆网坯内,并使其张紧。
3)圆网的清洁去油
圆网坯在上感光胶前,必须去除网坯表面的油污,采用60%铬酸溶液加以清洗,否则会影响上胶质量。
4)圆网上感光胶.
一般采用由重络酸盐一聚乙烯醇体系组成的圆网感光胶。目前国内广泛使用的有荷兰斯托克公司SCR体系感光胶、法国的FR感光胶及意大利感光胶、国产中大的 JR感光胶等特殊印花材料。胶有加水和不加水之分,一般将胶、光敏剂和水用搅棒混合均匀盖好,静置~夜消泡备用。上胶方法有手工上胶和机械上胶(如荷兰 StorkSCR一75自动上胶机)。
5)曝光
将已涂敷感光胶的圆网坯套在感光机的橡胶圆筒气袋上,操作时将气袋充气膨胀,使圆网坯张紧,并将需曝光黑白稿底片与圆网用胶带贴紧,进行曝光。光源用金属卤素灯沿着圆网进行左右平移。
6)显影
圆网经曝光后,可直接进行显影。方法有浸渍法(卧式显影槽内进行),自动显影机喷淋法。
7)检查修补
若发现有砂眼、多花、漏花等疵病用细针进行修补。
8)焙烘
将圆网放在高温烘箱内焙烘,在l80℃恒温下烘(2~2.5)h。
9)检查
采用灯光检查有无疵病。圆网上机安装前还要用清水冲洗,除去灰尘。
2.圆网印花机制作涂层
利用圆网印花技术(印花有哪些工艺)可以将聚合物在织物上形成连续的涂层,因为特氟龙树脂涂料黏度、圆网网眼、网内刮浆板的速度和压力均可调节,所以可以控制涂敷量。圆网内 的刮浆板透过圆网上的网眼将树脂浆料以点阵形式挤出去,并在离心力的作用下涂在织物表面,当圆网的转速与织物运行速度相同,操纵印机织物与印版两者之间不 会产生摩擦力,涂在织物上的浆料又是点状流体,进而汇合在一起形成均匀的连续涂层。这种技术可以用于一些弹性织物的涂层加工。采用圆网印花涂层加工时,织 物不需要为了平整而施加很大的张力。由于浆料渗透量较低,涂层产品手感和悬垂性很好。这种技术的更为优越之处是涂层织物可以烘干、卷绕、贮存。如果要在织 物上形成花纹,也可以利用圆网印花机直接FrJi~ij瓷漆(印花色浆涂料),形成特氟龙花纹。
如果纺织品既需要特氟龙涂层,又需要增加花色时,可采用先作涂层,再在涂料上印制花纹,在焙烘固化时,要适当提高温度。
作者:刘永庆
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