Teflon涂料基本知识.ppt

TEFLON 不粘涂料技术讲座 DuPontregisteredtrademark Technicaltrainingforcustomer TerryYin 本讲座提要 DuPontregisteredtrademark 杜邦简介Teflon 树脂的性能特点Teflon 不粘涂料的大致组成施工工艺流程控制常见质量问题 故障分析 TerryYin Teflon 树脂种类 PTFEFEPPFAETFE DuPontregisteredtrademark Teflon 树脂的性能特点 DuPontregisteredtrademark Teflon 树脂的通用性能特点 不粘性 世界上最不粘的材料 易清洁低摩擦系数 自润滑性好 相当于冰与冰之间摩擦热稳定性高 200 260oc之间可长期使用不分解 耐化学腐蚀 不被任何化学物质腐蚀 溶解 坚韧耐磨 但铅笔硬度一般 光泽度一般 但有一种特殊氟树脂的质感 DuPontregisteredtrademark Teflon树脂的化学分子式 DuPontregisteredtrademark TEFLON不粘涂料的组成 1 聚合物 氟聚合物 PTFE PFA 粘结剂 只在底油中有 颜料 填料溶剂 水等各种助剂 分散 乳化 稳定 消泡 湿润 等 DuPontregisteredtrademark 不粘涂料的组成 2 硬化耐磨剂防开裂剂 成膜助剂 DuPontregisteredtrademark 氟聚合物的功能 种类 PTFE FEP PFA ETFE 不粘 易洁 低磨擦系数 耐化学腐蚀 耐热 耐磨 耐久 DuPontregisteredtrademark 粘结剂的功能 提供跟金属基材的结合力 防腐 DuPontregisteredtrademark 助剂的功能 分散PTFE树脂于水中形成稳定乳液润湿基材 降低其表面张力 便于涂料均匀排开粘附 消除 鱼眼 现象帮助涂料流平消泡改善喷涂性 使涂料湿润光滑增加粘度 提高稳定性 DuPontregisteredtrademark 防开裂成膜剂的功能 DuPontregisteredtrademark 使涂膜达到足够的厚度而不开裂 帮助PTFE流动成膜成膜后需要经高温及氧化分解 分解不彻底残留在涂膜中会使涂膜泛黄 不粘性下降 这也是烧结温度不够的一个判断方法 无机填料的功能 DuPontregisteredtrademark 增强盖底能力可降低涂料成本 过多会有负作用 可增加涂料硬度 过多填料会使涂料同时变脆 自身结合力下降 易粉化 不粘性降低 起不到提高耐膜的作用 Teflon涂料的分类 液体涂料 水性涂料 油性涂料固体粉末涂料 PFA粉末涂料 FEP粉末涂料 DuPontregisteredtrademark Teflon涂料的施工方法 空气喷涂 国内常用 滚涂卷材涂装静电粉末喷涂淋幕涂装 国外有 静电液体喷涂 DuPontregisteredtrademark 自动空气喷涂 DuPontregisteredtrademark 手动空气喷涂 DuPontregisteredtrademark 常用基材种类 拉伸铝 纯铝 合金铝 不锈钢 SUS304 18 10 铁搪瓷 搪瓷铁 光面搪瓷 内外包裹 毛搪瓷 内表面 铸铝 压力注射式铸或重力浇铸铸铁 铸铁 光面搪瓷 内外包裹 毛搪瓷 内表面 复合金属 3层复合或5层复合 DuPontregisteredtrademark 拉伸铝 TYPE3003组成 Aluminium98 68 Manganese1 2 Copper0 12 性能 Mostcurrenttype 80 Availableassheet Goodcorrosionresistance Hard DuPontregisteredtrademark 拉伸铝 TYPE1050组成 Aluminium99 5 Impurities0 5 性能 Availableassheet Poorercorrosionresistance Soft Post form rollercoatingTYPE4001Forenamelledexterior DuPontregisteredtrademark EnamelledSteel Enamel Mixtureofoxides MainlySiO2 Bakedathightemperature 830 C GroundcoatoninsideandoutsideFrit Roughenamelappliedtomakethesubstrateporousandrough Mixtureofhighandlowmeltingoxidesbakedat 810 C coatoninteriorsideonly DuPont458 501primershouldbeused DuPontregisteredtrademark 不锈钢 Additionof11 ChromiumimpartscorrosionandoxidationresistancetosteelAdditionofNickeltocontrolthestructureofthealloyLowthermalconductivity InordertogetagoodheatdistributionanaluminiumdiscisweldedonthebottomofthepanMostcommontypeisSUS304 18 10 18 Chromiumand10 Nickel DuPontregisteredtrademark 铸铝 Aluminiumalloycastedat480 540 CGravitycast LessdefectsPressureinjectioncast Moredefects moreimpurities Corrosion Blistering BubblingThecompositiondetermines Thecasteasiness Corrosionresistance Mechanicalproperties Machinability WeldabilityMostcommonusedtypes 231 230 5076 331 DuPontregisteredtrademark 涂装前的基材表面处理 清洗除油 碱性除油剂除去油脂 不同品种基材要用不同的除油剂 反应型和非反应型 后道清洗必需用新鲜洁净的循环去离子水 形成轻微粗糙度 强碱型除油剂需要用酸进行中和喷砂 增加表面粗糙度 接触比表面积 提高附着力 喷枪空气压力 6 7kg 厘米2 氧化铝砂粒型号 36 60 棕刚玉 DuPontregisteredtrademark 表面增强处理技术 陶瓷增强 适合拉伸铝 喷射特殊陶瓷 非连续点状分布于基材表面 550度左右烧结 增强表面粗糙度 耐磨 需用458 501底油金属熔射 适合拉伸铝 喷射特殊合金材料 非连续点状分布于基材表面 增强表面粗糙度 耐磨 防腐性会有所下降 原电池效应 DuPontregisteredtrademark 表面增强处理技术 续 等离子体材料处理 喷射特殊等离子材料 使其非连续点状分布于基材表面 防腐性下降很轻微 增强表面粗糙度 耐磨 需用458 501底油 DuPontregisteredtrademark 表面增强处理 续 铝材阳极氧化 普通阳极氧化 3 5um膜厚 防腐性增强 硬质阳极氧化 30 50um膜厚 防腐性及硬度增强 可以用冷热两种方法封闭化学腐蚀 用特殊化学溶液腐蚀表面形成疏松多孔结构如 Degreasingwith0 25NNAOHat60 Cfor5min Rinsing 7 10 HCLat25 60 Cfor5min 2or3times rinsinganddryingRinsewithDIwater DuPontregisteredtrademark 喷涂涂装工艺 喷涂技术的选择 根据涂料品种及工件形状选择 喷房及夹具设计 喷枪选择 喷枪设定 角度 时间 流量 等 膜厚控制 均匀度 各层厚度底油干燥及冷却烧结固化及冷却 DuPontregisteredtrademark 日常生产中的涂装工艺控制 表面清洗除油 氧化 浓度 温度 速度 压力打砂后表面粗糙度 压力 砂粒型号涂装环境 杜绝污染源压缩空气 喷房 烘炉 地板 容器 喷枪涂膜厚度及均匀度 喷枪角度设置 转速 链速 喷涂时间 距离 吐出量 雾化气压 输料气压 电压干燥及烧结工艺 炉温设置 链速 排器气管 循环风扇 保温时间 DuPontregisteredtrademark 日常生产中必须的工艺及性能检测 涂膜附着力 每隔一个小时做一次 并记录结果膜厚及均匀性 每隔一个小时测一次 并记录结果对于不能直接测的基材需贴铝片 基材打砂粗糙度 每一个小时测一次 并记录结果表面除油清洗洁净度 每一个小时用黑白布擦拭一次 并记录结果涂膜外观及颜色 随时观察有无异常烧结炉温 调整好后需一星期监测一次 并记录结果耐腐蚀性 每天抽查检测一次耐磨性 送杜邦检测不粘性 送杜邦检测 DuPontregisteredtrademark 固化烧结的原理 1 可控树脂定向运动 固化烧结前 DuPontregisteredtrademark SUBSTRATE 固化烧结原理 2 可控树脂定向运动 固化烧结后3 5minat428 435 C DuPontregisteredtrademark F SUBSTRATE 炉温曲线示例 基材大小 厚薄决定其真实受热温度 DuPontregisteredtrademark 金属基材温度曲线 烧结固化中的物理化学反应 DuPontregisteredtrademark 氟树脂熔融流动成膜 溶剂 助剂挥发分解 底油中粘结剂固化产生附着力 氟树脂 粘结剂开始定向分层运动 底 中 面互相渗透融合产生层间结合力 防开裂剂高温分解 挥发 烧结炉的选择 DuPontregisteredtrademark 按热源分类 电加热 柴油加热 瓦斯气加热 按加热方式分类 直接红外辐射加热 不适合TEFLON涂料对颜色 距离敏感 温差大 间接热风循环加热 适合TEFLON涂料温度分布均匀 烧结炉温控制 DuPontregisteredtrademark 如何控制炉温 炉温曲线中的烧结温度及维持时间 每种涂料都有其特定的烧结温度及时间要求参考杜邦的产品资料 一定的予热时间 室温到200度 最少5分钟 助剂分解 防涂膜开裂 针孔 废气排放 废气会影响涂料颜色 产生彩虹颜色 新鲜氧气供应 会影响涂料颜色 帮助防开裂剂分解 左右上下温差 会影响同批产品的质量稳定 产品推荐的技巧 DuPontregisteredtrademark 几个必须问的问题 基材型号 铝 不锈钢 铸铝 镀铝板 碳钢能达到的烧结温度 能承受的价格 是或需要杜邦品牌产品的功能要求 不粘 防腐 自润滑 耐磨对颜色的要求涂料的工作温度客户的喷涂设备 条件 杜邦TEFLON品牌的分类 DuPontregisteredtrademark TEFLONCLASSIC 459 11105 455 11210 455 11201TEFLONXTRA 北美地区专用459 21100 456 21200 456 21300TEFLONSELECT 中度耐磨耐刮459 41105 456 41250 456 41350TEFLONPLATINUM 重度耐磨耐刮北美 459 61150 456 61260 456 61350欧洲及亚洲 459 415 456 605 456 401TEFLONPLATINUMPROFESSIONAL TEFLONPLATINUM涂料用于加硬处理的基材 不同品牌性能对比 DuPontregisteredtrademark 性能比较 膜厚控制的意义 DuPontregisteredtrademark 涂膜质量故障分析的几个原则 DuPontregisteredtrademark 眼见为实 不要轻信客户的结论不要轻易把责任往自己身上揽 易导致 有罪推断 亲临现场掌握第一手资料要用排除法 比较法去发现问题必要的仪器设备非常重要 数据最有说服力心要细 但思路要广良好的沟通 让客户配合 而不是对抗不要轻易下结论 涂膜质量故障分析 1 DuPontregisteredtrademark 烧结后涂膜有 彩虹 烧结温度太低 废气排放不充分 烘炉氧气供应不足 面油太厚 因防开裂剂主要在面油中 工件太厚 冷却速度太慢 涂膜质量故障分析 2 DuPontregisteredtrademark 鱼眼 现象 压缩空气中有油 水等杂物 基材表面有油污杂质 避免不必要的用百洁布擦拭干燥后的底油 涂料污染 过滤 漆桶 喷枪 同一支喷枪不能同时用来喷油性和水性的涂料 涂料本身原因 涂膜质量故障分析 3 DuPontregisteredtrademark 涂膜烧结后开裂 涂膜太厚 超过其极限膜厚 予热时间太短 加热速度太快 工件设计不良 尖角 深陷凹孔 要有圆角过渡 雾化不良 可导致局部膜厚太厚 涂料流挂 堆积的区域 涂膜质量故障分析 4 DuPontregisteredtrademark 耐磨性 耐刮 硬度不良 跟涂料品种密切相关 对于加强型涂料 1 硬化剂沉淀 或被过滤掉 2 底油太薄 烧结温度不够 加强型底油施工不端 厚度 均匀度 沉淀 涂膜质量故障分析 5 DuPontregisteredtrademark 防腐性不良 烧结不充分 膜厚不充分 表面处理不良 粗糙度偏低 有油污 金属熔射 跟涂料及基材种类相关 氟树脂种类 PFA FEP PTFE 涂膜质量故障分析 6 DuPontregisteredtrademark 附着力不良 1 底油和基材之间 底油厚度不足够 表面处理不良 粗糙度 油污等 基材种类 烧结不充分 涂膜质量故障分析 7 DuPontregisteredtrademark 接上页 2 层间不良 烧结不充分 sintering 底油干燥太过分 表面太光滑 底油 中油 面油不配套3 底油之间结合力不良 烧结温度太高 树脂分层太过分 底油太厚 脆裂 涂膜质量故障分析 8 DuPontregisteredtrademark 烘烤烧结后发黄 温度偏低 炉子排气不良 炉内氧气供应不足 面油太厚 涂膜质量故障分析 9 DuPontregisteredtrademark 涂层光泽较差 表面粗糙 取决于氟树脂种类 PFA FEP PTFE 工件喷涂前表面温度过高 烧结过度 炉子排废气不良 面油太薄 干喷现象 涂膜质量故障分析 9 DuPontregisteredtrademark 涂膜表面粗糙 涂膜太薄 干喷 现象 气压太高 出油量太小 距离太远 基材温度太高 表面粗度太高 涂料快干 涂膜质量故障分析 10 DuPontregisteredtrademark 涂层不粘性不良 涂料品种 1coat 2coat 3coat 烧结温度偏低 分层 成膜不良 面油太薄 干喷 炉内氧气供应不足 排气不良 防开裂剂残留 涂膜质量故障分析 11 DuPontregisteredtrademark 涂料表面有颗粒 喷枪雾化压力太大 喷枪口径太小 导致PTFE凝胶产生胶粒 环境中的尘埃 杂质 涂料缸中混入杂质 喷枪污染 有杂质 工件表面有杂质 涂膜质量故障分析 12 DuPontregisteredtrademark 堵枪 喷枪雾化压力太大 喷枪口径太小 导致涂料凝结 填料尺寸太大 而喷枪口径太小 油性 水性涂料共用同一支喷枪 涂膜质量故障分析 13 DuPontregisteredtrademark 涂层有泡孔 面油跟底油不相融 涂料粘度太高 泡沫太多 涂料不亲润基材或底油 涂膜质量故障分析 14 DuPontregisteredtrademark 油性涂料 出汗 环境湿度太高 涂料吸水 涂料中溶剂挥发太快 代走热量 导致金属表面温度下降 杜邦质量管理程序 对贴标厂家 DuPontregisteredtrademark 1 选择合适的许可制造商 2 认证检测许可制造商的技术能力 设备 质量管理水平 3 系统培训 喷涂技术及QC控制4 IQ 初次合格 试线及样品送检测试 每一种涂料都必须先送检通过IQ测试 每一种基材都必须送检通过IQ测试 每一条涂装线都必须送检通过IQ测试 只有通过IQ 才可以获准使用杜邦标贴 杜邦质量管理程序 DuPontregisteredtrademark 5 常规质量检测 每月派代表去客户现场做质量工艺巡检 定期抽检样品 定期到市场购买样品检测 定期查阅工艺参数记录 6 许可制造商必须具备基本的实验检测能力 特许制造厂的现场QC控制要求 DuPontregisteredtrademark 必须通过杜邦的相关IQ测试 才能量产 生产及品管人员必须能了解杜邦涂料的施工要求 必须有专门的品管人员负责喷涂工艺控制及记录 工艺记录表格必须保存以备查验 必须有相关的工艺控制的测试仪器 设备 膜厚 粗糙度 炉温仪 附着力测试板等 粘度和固体含量的关系 DuPontregisteredtrademark 两者没有对应关系 粘度高并不等于固体含量高 反之也然 粘度和分子链结构有关 枝链多的树脂流动困难故粘度高 粘度跟助剂有关 但助剂跟固体含量无关 粘度跟温度有关 温度高黏度会下降 粘度和固体含量的关系 DuPontregisteredtrademark 两者没有对应关系 粘度高并不等于固体含量高 反之也然 粘度和分子链结构有关 枝链多的树脂流动困难故粘度高 粘度跟助剂有关 但助剂跟固体含量无关 铅笔硬度和耐磨性的关系 DuPontregisteredtrademark 两者没有对应关系 硬度高并不等于耐磨性好加填料可以增强硬度 但同时变脆 易粉化 降低內部结合力 不粘性下降 膜厚增加 硬度反而下降 但耐磨性增强 氟树脂硬度不高 但韧性极好 因而耐磨性强 电饭锅对不粘涂料的性能要求 DuPontregisteredtrademark 按重要性先后排列 1 不粘性2 防腐性3 附着力4 颜色外观5 耐磨性 煎烤器对不粘涂料的性能要求 DuPontregisteredtrademark 按重要性先后排列 1 耐磨性2 不粘性3 附着力4 工作温度5 防腐性6 颜色外观 油炸锅对不粘涂料的性能要求 DuPontregisteredtrademark 按重要性先后排列 1 耐热性2 防腐性3 不粘性4 附着力5 耐磨性6 颜色外观 炒菜锅对不粘涂料的性能要求 DuPontregisteredtrademark 按重要性先后排列 1 不粘易洁性2 耐磨耐刮性3 耐热性4 附着力5 防腐性