Teflon 涂料基本知识.ppt

1、TEFLON不粘涂料技术讲座, DuPont registered trademark,Technical training for customer,Terry Yin,本讲座提要, DuPont registered trademark,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,Terry Yin,Teflon树脂种类,PTFE FEP PFA ETFE, DuPont registered trademark,Teflon树脂的性能特点, DuPont registered trademark,Teflon树脂的通用

2、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, DuPont registered trademark,Teflon 树脂的化学分子式, DuPont registered trademark,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, DuPont

3、registered trademark,不粘涂料的组成(2),硬化耐磨剂 防开裂剂，成膜助剂, DuPont registered trademark,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 ., DuPont registered trademark,粘结剂的功能,-提供跟金属基材的结合力. -防腐., DuPont registered trademark,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

4、喷涂性，使涂料湿润光滑 增加粘度，提高稳定性 ., DuPont registered trademark,防开裂成膜剂的功能, DuPont registered trademark,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, DuPont registered trademark,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

5、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, DuPont registered trademark,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, DuPont registered trademark,自动空气喷涂, DuPont registered trademark,手动空气喷涂, DuPont registered trademark,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）+

6、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, DuPont registered trademark,拉伸铝,TYPE 3003 组成: - Aluminium98.68%- Manganese1.2%- Copper0.12% 性能:- Most current type (80%)- Available as sheet- Good corrosion resistance- Hard, DuPont registered trademark,拉伸铝,TYPE 1050 组成: - Aluminiu

7、m99.5 %- Impurities0.5 % 性能:- Available as sheet- Poorer corrosion resistance- Soft- Post-form/ roller coating TYPE 4001 For enamelled exterior, DuPont registered trademark,Enamelled Steel,Enamel:- Mixture of oxides (Mainly SiO2)- Baked at high temperature (830C)- Ground coat on inside and outside F

8、rit:- Rough enamel applied to make the substrate porous and rough- Mixture of high and low melting oxides baked at 810C - coat on interior side only - DuPont 458-501 primer should be used., DuPont registered trademark,不锈钢,Addition of 11% Chromium imparts corrosion and oxidation resistance to steel A

9、ddition of Nickel to control the structure of the alloy Low thermal conductivity. In order to get a good heat distribution an aluminium disc is welded on the bottom of the pan Most common type is SUS304 ：18/10 (18% Chromium and 10% Nickel), DuPont registered trademark,铸铝,Aluminium alloy casted at 48

10、0-540C Gravity cast: Less defects Pressure injection cast: More defects, more impurities Corrosion, Blistering, Bubbling The composition determines: - The cast easiness - Corrosion resistance - Mechanical properties - Machinability - Weldability Most common used types: 231/230, 5076, 331, DuPont reg

11、istered trademark,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: 6-7 kg/厘米2 - 氧化铝砂粒型号: 36#-60#棕刚玉, DuPont registered trademark,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

12、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）, DuPont registered trademark,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, DuPont registered trademark,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

13、溶液腐蚀表面形成疏松多孔结构如： - Degreasing with 0.25 N NAOH at 60C for 5min. Rinsing - 7-10% HCL at 25-60C for 5 min (2 or 3 times) rinsing and drying Rinse with DI water, DuPont registered trademark,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, DuPont registered tra

14、demark,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, DuPont registered trademark,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

15、 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, DuPont registered trademark,固化烧结的原理(1)-可控树脂定向运动,固化烧结前, DuPont registered trademark,SUBSTRATE,固化烧结原理(2)-可控树脂定向运动,固化烧结后3-5 min at 428-435C, DuPont registered trademark,F,SUBSTRATE,炉温曲线示例：基材大小，厚薄决

16、定其真实受热温度, DuPont registered trademark,金属基材温度曲线,烧结固化中的物理化学反应, DuPont registered trademark,-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, DuPont registered trademark,* 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

17、合TEFLON涂料 温度分布均匀,烧结炉温控制, DuPont registered trademark,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, DuPont registered trademark,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

18、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, DuPont registered trademark,TEFLON CLASSIC： 459-11105/455-11210，455-11201 TEFLON XTRA：北美地区专用 459-21100/456-21200/456-21300 TEFLON SELECT：中度耐磨耐刮 459-41105/456-41250/456-41350 TEFLON PLATINUM：重度耐磨耐刮 北美：459-61150/456-61260/456-6

19、1350 欧洲及亚洲：459-415/456-605/456-401 TEFLON PLATINUM PROFESSIONAL： TEFLON PLATINUM 涂料用于加硬处理的基材,不同品牌性能对比, DuPont registered trademark,性能比较,膜厚控制的意义, DuPont registered trademark,涂膜质量故障分析 的几个原则, DuPont registered trademark,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

20、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), DuPont registered trademark,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), DuPont registered trademark,“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

21、.,涂膜质量故障分析(3), DuPont registered trademark,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), DuPont registered trademark,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), DuPont registered tra

22、demark,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=FEPPTFE,涂膜质量故障分析(6), DuPont registered trademark,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), DuPont registered trademark,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

23、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), DuPont registered trademark,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), DuPont registered trademark,涂层光泽较差,表面粗糙. -取决于氟树脂种类:PFA=FEPPTFE -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), DuPont registered trademark,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 -

24、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), DuPont registered trademark,涂层不粘性不良: -涂料品种:1coat2coat3coat -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), DuPont registered trademark,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), DuPont registered t

25、rademark,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), DuPont registered trademark,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), DuPont registered trademark,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）:, DuPont registered trademark,1, 选择合

26、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:, DuPont registered trademark,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, DuPont registered trademark,必须通过杜邦的相关IQ