teflon 涂料基本知識

1、TEFLON®不粘涂料技術(shù)講座,® DuPont registered trademark,Technical training for customer,Terry Yin,本講座提要,® DuPont registered trademark,杜邦簡介Teflon®樹脂的性能特點(diǎn)Teflon® 不粘涂料的大致組成施工工藝流程控制常見質(zhì)量問題，故障分析,Terry Yin,Te

2、flon®樹脂種類,PTFEFEPPFA ETFE,® DuPont registered trademark,Teflon®樹脂的性能特點(diǎn),® DuPont registered trademark,Teflon®樹脂的通用性能特點(diǎn),不粘性:世界上最不粘的材料，易清潔低摩擦系數(shù),自潤滑性好:相當(dāng)于冰與冰之間摩擦熱穩(wěn)定性高：(200-260oc之

3、間可長期使用不分解)耐化學(xué)腐蝕,不被任何化學(xué)物質(zhì)腐蝕，溶解.堅韌耐磨（但鉛筆硬度一般）.光澤度一般，但有一種特殊氟樹脂的質(zhì)感,® DuPont registered trademark,Teflon 樹脂的化學(xué)分子式,® DuPont registered trademark,TEFLON不粘涂料的組成(1),聚合物：

4、 - 氟聚合物（PTFE，PFA）- 粘結(jié)劑(只在底油中有)顏料，填料溶劑：水等各種助劑:分散,乳化,穩(wěn)定,消泡,濕潤,等,® DuPont registered trademark,不粘涂料的組成(2),硬化耐磨劑防開裂劑，成膜助劑,® DuPont registered trademark,氟聚合物的功能,種類: PTFE,FEP,PFA，ETFE-不粘，易潔. -低磨擦系

5、數(shù).-耐化學(xué)腐蝕. -耐熱. -耐磨，耐久 .,® DuPont registered trademark,粘結(jié)劑的功能,-提供跟金屬基材的結(jié)合力.-防腐.,® DuPont registered trademark,助劑的功能,分散 PTFE 樹脂于水中形成穩(wěn)定乳液潤濕基材，降低其表面張力，便于涂料均勻排開粘附,消除“魚眼”現(xiàn)象幫助涂料流平消泡改善噴涂性，使涂料濕潤光滑增加粘度，提高穩(wěn)定

6、性...,® DuPont registered trademark,防開裂成膜劑的功能,® DuPont registered trademark,使涂膜達(dá)到足夠的厚度而不開裂.幫助PTFE流動成膜成膜后需要經(jīng)高溫及氧化分解，分解不徹底殘留在涂膜中會使涂膜泛黃，不粘性下降。這也是燒結(jié)溫度不夠的一個判斷方法。,無機(jī)填料的功能,® DuPont registered trademark,增強(qiáng)蓋底

7、能力 可降低涂料成本（過多會有負(fù)作用）可增加涂料硬度（過多填料會使涂料同時變脆，自身結(jié)合力下降，易粉化，不粘性降 低，起不到提高耐膜的作用）,,Teflon 涂料的分類,液體涂料- 水性涂料- 油性涂料 固體粉末涂料- PFA粉末涂料-FEP粉末涂料,® DuPont registered trademark,Teflon 涂料的施工方法,空氣噴涂(國內(nèi)常用) 滾涂 卷材涂裝 靜電粉末噴涂 淋

8、幕涂裝（國外有）靜電液體噴涂,® DuPont registered trademark,自動空氣噴涂,® DuPont registered trademark,手動空氣噴涂,® DuPont registered trademark,常用基材種類,拉伸鋁:(純鋁,合金鋁) 不銹鋼:(SUS304 :18/10)鐵搪瓷:搪瓷鐵+ 光面搪瓷（內(nèi)外包裹）+ 毛搪瓷（內(nèi)表面） 鑄鋁: 壓力注射

9、式鑄或重力澆鑄 鑄鐵: 鑄鐵+光面搪瓷（內(nèi)外包裹）+ 毛搪瓷（內(nèi)表面） 復(fù)合金屬：3層復(fù)合或5層復(fù)合,® DuPont registered trademark,拉伸鋁,TYPE 3003 組成: - Aluminium98.68%- Manganese1.2%- Copper0.12% 性能:- Most current type (80%)

10、- Available as sheet- Good corrosion resistance- ‘Hard’,® DuPont registered trademark,拉伸鋁,TYPE 1050 組成: - Aluminium99.5 %- Impurities0.5 % 性能:- Available as sheet- Poore

11、r 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 hig

12、h temperature (>830°C)- Ground coat on inside and outsideFrit:- Rough enamel applied to make the substrate porous and rough- Mixture of high and low melting oxides baked at ? 810°C -

13、 coat on interior side only- DuPont 458-501 primer should be used.,® DuPont registered trademark,不銹鋼,Addition of 11% Chromium imparts corrosion and oxidation resistance to steelAddition of Nickel to control the

14、structure of the alloyLow thermal conductivity. In order to get a good heat distribution an aluminium disc is welded on the bottom of the panMost common type is SUS304 ：18/10 (18% Chromium a

15、nd 10% Nickel),® DuPont registered trademark,鑄鋁,Aluminium alloy casted at 480-540°CGravity cast: Less defectsPressure injection cast: More defects, more impurities… Corrosion, Blistering, Bubbling

16、 The composition determines: - The cast easiness - Corrosion resistance

17、 - Mechanical properties - Machinability - WeldabilityMost common used types: 231/23

18、0, 5076, 331,® DuPont registered trademark,涂裝前的基材表面處理,清洗除油- 堿性除油劑除去油脂，不同品種基材要用不同的除油劑(反應(yīng)型和非反應(yīng)型) 。- 后道清洗必需用新鮮潔凈的循環(huán)去離子水 - 形成輕微粗糙度 - 強(qiáng)堿型除油劑需要用酸進(jìn)行中和噴砂 (增加表面粗糙度，接觸比表面積，提高附著力)：- 噴槍空氣壓力: 6-7 kg/厘米2 -

19、氧化鋁砂粒型號: 36#-60#棕剛玉,® DuPont registered trademark,表面增強(qiáng)處理技術(shù),陶瓷增強(qiáng)（適合拉伸鋁）-噴射特殊陶瓷，非連續(xù)點(diǎn)狀分布于基材表面- 550度左右燒結(jié)-增強(qiáng)表面粗糙度，耐磨-需用458-501底油金屬熔射（適合拉伸鋁）-噴射特殊合金材料， 非連續(xù)點(diǎn)狀分布于基材表面-增強(qiáng)表面粗糙度，耐磨-防腐性會有所下降（原電池效應(yīng)）,®

20、 DuPont registered trademark,表面增強(qiáng)處理技術(shù)（續(xù)）,等離子體材料處理-噴射特殊等離子材料，使其非連續(xù)點(diǎn)狀分布于基材表面-防腐性下降很輕微-增強(qiáng)表面粗糙度，耐磨- 需用458-501底油,® DuPont registered trademark,表面增強(qiáng)處理（續(xù)）,鋁材陽極氧化-普通陽極氧化: 3-5um膜厚, 防腐性增強(qiáng).-硬質(zhì)陽極氧化:30-50um膜

21、厚, 防腐性及硬度增強(qiáng). -可以用冷熱兩種方法封閉化學(xué)腐蝕：用特殊化學(xué)溶液腐蝕表面形成疏松多孔結(jié)構(gòu)如： - Degreasing with 0.25 N NAOH at 60°C for 5min. Rinsing - 7-10% HCL at 25-60°C for 5 min (2 or 3 times) rinsing and dry

22、ing Rinse with DI water,® DuPont registered trademark,噴涂涂裝工藝,噴涂技術(shù)的選擇:根據(jù)涂料品種及工件形狀選擇-噴房及夾具設(shè)計,噴槍選擇,噴槍設(shè)定(角度,時間,流量)等.膜厚控制: 均勻度,各層厚度底油干燥及冷卻燒結(jié)固化及冷卻,® DuPont registered trademark,日常生產(chǎn)中的涂裝工藝控制,表面清洗除油，氧化:濃度，溫度

23、，速度，壓力打砂后表面粗糙度：壓力，砂粒型號涂裝環(huán)境：杜絕污染源壓縮空氣，噴房，烘爐，地板，容器，噴槍涂膜厚度及均勻度：-噴槍角度設(shè)置，轉(zhuǎn)速，鏈速，噴涂時間，距離，吐出量，霧化氣壓，輸料氣壓，電壓干燥及燒結(jié)工藝：爐溫設(shè)置，鏈速，排器氣管，循環(huán)風(fēng)扇，保溫時間,® DuPont registered trademark,日常生產(chǎn)中必須的工藝及性能檢測,涂膜附著力：每隔一個小時做一次，并記錄結(jié)果膜厚及均勻性：每隔一

24、個小時測一次，并記錄結(jié)果 對于不能直接測的基材需貼鋁片。基材打砂粗糙度：每一個小時測一次，并記錄結(jié)果表面除油清洗潔凈度：每一個小時用黑白布擦拭一次，并記錄結(jié)果涂膜外觀及顏色：隨時觀察有無異常燒結(jié)爐溫：調(diào)整好后需一星期監(jiān)測一次，并記錄結(jié)果耐腐蝕性：每天抽查檢測一次耐磨性：送杜邦檢測不粘性：送杜邦檢測,® DuPont registered trademark,固化燒結(jié)的原理(1)-可控樹脂定向運(yùn)動,固化燒結(jié)前

25、,® DuPont registered trademark,SUBSTRATE,固化燒結(jié)原理(2)-可控樹脂定向運(yùn)動,固化燒結(jié)后3-5 min at 428-435°C,® DuPont registered trademark,,,,F,SUBSTRATE,爐溫曲線示例：基材大小，厚薄決定其真實受熱溫度,® DuPont registered trademark,金屬基材溫度曲線,燒結(jié)固化中

26、的物理化學(xué)反應(yīng),® DuPont registered trademark,-氟樹脂熔融流動成膜-溶劑，助劑揮發(fā)分解-底油中粘結(jié)劑固化產(chǎn)生附著力-氟樹脂，粘結(jié)劑開始定向分層運(yùn)動 -底，中，面互相滲透融合產(chǎn)生層間結(jié)合力-防開裂劑高溫分解，揮發(fā),燒結(jié)爐的選擇,® DuPont registered trademark,* 按熱源分類：-電加熱- 柴油加熱- 瓦斯氣加熱*按加熱方式分類：

27、- 直接紅外輻射加熱：不適合TEFLON涂料對顏色，距離敏感。溫差大。- 間接熱風(fēng)循環(huán)加熱：適合TEFLON涂料 溫度分布均勻,燒結(jié)爐溫控制,® DuPont registered trademark,如何控制爐溫:-爐溫曲線中的燒結(jié)溫度及維持時間：每種涂料都有其特定的燒結(jié)溫度及時間要求參考杜邦的產(chǎn)品資料。-一定的予熱時間(室溫到200度:最少5分鐘)：助劑分解，防涂膜開裂，針孔-廢氣排放

28、：廢氣會影響涂料顏色，產(chǎn)生彩虹顏色-新鮮氧氣供應(yīng)：會影響涂料顏色，幫助防開裂劑分解-左右上下溫差：會影響同批產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定,產(chǎn)品推薦的技巧,® DuPont registered trademark,幾個必須問的問題：基材型號：鋁，不銹鋼，鑄鋁，鍍鋁板，碳鋼能達(dá)到的燒結(jié)溫度：能承受的價格：是或需要杜邦品牌產(chǎn)品的功能要求：不粘，防腐，自潤滑，耐磨對顏色的要求涂料的工作溫度客戶的噴涂設(shè)備，條件,杜邦TEFL

29、ON品牌的分類,® DuPont registered trademark,TEFLON CLASSIC：459-11105/455-11210，455-11201TEFLON XTRA：北美地區(qū)專用459-21100/456-21200/456-21300TEFLON SELECT：中度耐磨耐刮459-41105/456-41250/456-41350TEFLON PLATINUM：重度耐磨耐刮北美：4

30、59-61150/456-61260/456-61350歐洲及亞洲：459-415/456-605/456-401TEFLON PLATINUM PROFESSIONAL： TEFLON PLATINUM 涂料用于加硬處理的基材,不同品牌性能對比,® DuPont registered trademark,性能比較,膜厚控制的意義,® DuPont registered trademark,,涂膜質(zhì)量故障分

31、析 的幾個原則,® DuPont registered trademark,眼見為實：不要輕信客戶的結(jié)論不要輕易把責(zé)任往自己身上攬，易導(dǎo)致“有罪推斷”。親臨現(xiàn)場掌握第一手資料要用排除法，比較法去發(fā)現(xiàn)問題必要的儀器設(shè)備非常重要：數(shù)據(jù)最有說服力心要細(xì)，但思路要廣良好的溝通，讓客戶配合，而不是對抗不要輕易下結(jié)論,涂膜質(zhì)量故障分析 (1),® DuPont registered trademark,燒結(jié)后涂膜有

32、“彩虹”-燒結(jié)溫度太低.-廢氣排放不充分,烘爐氧氣供應(yīng)不足.-面油太厚（因防開裂劑主要在面油中）.-工件太厚,冷卻速度太慢.,涂膜質(zhì)量故障分析(2),® DuPont registered trademark,“魚眼” 現(xiàn)象:-壓縮空氣中有油，水等雜物.-基材表面有油污雜質(zhì).(避免不必要的用百潔布擦拭干燥后的底油.)-涂料污染：過濾，漆桶，噴槍.(同一支噴槍不能同時用來噴油性和水性的涂料)-涂料本身原因.,

33、涂膜質(zhì)量故障分析(3),® DuPont registered trademark,涂膜燒結(jié)后開裂-涂膜太厚，超過其極限膜厚.-予熱時間太短，加熱速度太快.-工件設(shè)計不良：尖角，深陷凹孔.要有圓角過渡.-霧化不良.可導(dǎo)致局部膜厚太厚.-涂料流掛，堆積的區(qū)域.,涂膜質(zhì)量故障分析(4),® DuPont registered trademark,耐磨性，耐刮，硬度不良-跟涂料品種密切相關(guān)-對于加強(qiáng)型涂料:

34、(1)硬化劑沉淀,或被過濾掉.(2)底油太薄. -燒結(jié)溫度不夠.-加強(qiáng)型底油施工不端：厚度，均勻度，沉淀,涂膜質(zhì)量故障分析(5),® DuPont registered trademark,防腐性不良-燒結(jié)不充分-膜厚不充分-表面處理不良：粗糙度偏低，有油污,金屬熔射.-跟涂料及基材種類相關(guān)-氟樹脂種類:PFA=FEP>PTFE,涂膜質(zhì)量故障分析(6),® DuPont registered

35、 trademark,附著力不良:1,底油和基材之間:-底油厚度不足夠.-表面處理不良：粗糙度，油污等-基材種類.-燒結(jié)不充分.,涂膜質(zhì)量故障分析(7),® DuPont registered trademark,接上頁：2，層間不良:-燒結(jié)不充分(sintering)-底油干燥太過分：表面太光滑-底油，中油，面油不配套3,底油之間結(jié)合力不良:-燒結(jié)溫度太高,樹脂分層太過分-底油太厚（脆裂）,涂膜質(zhì)量故

36、障分析(8),® DuPont registered trademark,烘烤燒結(jié)后發(fā)黃-溫度偏低-爐子排氣不良.-爐內(nèi)氧氣供應(yīng)不足.-面油太厚.,涂膜質(zhì)量故障分析(9),® DuPont registered trademark,涂層光澤較差,表面粗糙.-取決于氟樹脂種類:PFA=FEP>PTFE-工件噴涂前表面溫度過高-燒結(jié)過度-爐子排廢氣不良-面油太薄-干噴現(xiàn)象,涂膜質(zhì)量故障分析(9)

37、,® DuPont registered trademark,涂膜表面粗糙:-涂膜太薄-”干噴”現(xiàn)象:氣壓太高,出油量太小,距離太遠(yuǎn)-基材溫度太高-表面粗度太高-涂料快干,涂膜質(zhì)量故障分析(10),® DuPont registered trademark,涂層不粘性不良:-涂料品種:1coat<2coat<3coat-燒結(jié)溫度偏低:分層/成膜不良-面油太薄-干噴-爐內(nèi)氧氣供應(yīng)不足，排

38、氣不良(防開裂劑殘留),涂膜質(zhì)量故障分析(11),® DuPont registered trademark,涂料表面有顆粒：-噴槍霧化壓力太大,噴槍口徑太小,導(dǎo)致PTFE凝膠產(chǎn)生膠粒.-環(huán)境中的塵埃,雜質(zhì)-涂料缸中混入雜質(zhì)-噴槍污染,有雜質(zhì).-工件表面有雜質(zhì).,涂膜質(zhì)量故障分析(12),® DuPont registered trademark,堵槍:-噴槍霧化壓力太大,噴槍口徑太小,導(dǎo)致涂料凝結(jié)-填

39、料尺寸太大,而噴槍口徑太小.-油性，水性涂料共用同一支噴槍.,涂膜質(zhì)量故障分析(13),® DuPont registered trademark,涂層有泡孔-面油跟底油不相融-涂料粘度太高,泡沫太多-涂料不親潤基材或底油,涂膜質(zhì)量故障分析(14),® DuPont registered trademark,油性涂料“出汗”:-環(huán)境濕度太高,涂料吸水.-涂料中溶劑揮發(fā)太快,代走熱量,導(dǎo)致金屬表面溫度下降.

40、,杜邦質(zhì)量管理程序（對貼標(biāo)廠家）:,® DuPont registered trademark,1, 選擇合適的許可制造商:2,認(rèn)證檢測許可制造商的技術(shù)能力,設(shè)備,質(zhì)量管理水平.3,系統(tǒng)培訓(xùn):噴涂技術(shù)及QC控制4,IQ(初次合格)試線及樣品送檢測試.-每一種涂料都必須先送檢通過IQ測試.-每一種基材都必須送檢通過IQ測試.-每一條涂裝線都必須送檢通過IQ測試.-只有通過IQ,才可以獲準(zhǔn)使用杜邦標(biāo)貼.,杜邦質(zhì)量管

41、理程序:,® DuPont registered trademark,5, 常規(guī)質(zhì)量檢測:-每月派代表去客戶現(xiàn)場做質(zhì)量工藝巡檢。-定期抽檢樣品.-定期到市場購買樣品檢測.-定期查閱工藝參數(shù)記錄.6,許可制造商必須具備基本的實驗檢測能力.,特許制造廠的現(xiàn)場QC控制要求,® DuPont registered trademark,必須通過杜邦的相關(guān)IQ測試，才能量產(chǎn)。生產(chǎn)及品管人員必須能了解杜邦涂料的施工要

42、求。必須有專門的品管人員負(fù)責(zé)噴涂工藝控制及記錄。工藝記錄表格必須保存以備查驗。必須有相關(guān)的工藝控制的測試儀器，設(shè)備：膜厚，粗糙度，爐溫儀，附著力測試板等,粘度和固體含量的關(guān)系,® DuPont registered trademark,兩者沒有對應(yīng)關(guān)系:粘度高并不等于固體含量高.反之也然.粘度和分子鏈結(jié)構(gòu)有關(guān), 枝鏈多的樹脂流動困難故粘度高.粘度跟助劑有關(guān),但助劑跟固體含量無關(guān).粘度跟溫度有關(guān),溫度高黏度會下降

43、。,粘度和固體含量的關(guān)系,® DuPont registered trademark,兩者沒有對應(yīng)關(guān)系:粘度高并不等于固體含量高.反之也然.粘度和分子鏈結(jié)構(gòu)有關(guān), 枝鏈多的樹脂流動困難故粘度高.粘度跟助劑有關(guān),但助劑跟固體含量無關(guān).,鉛筆硬度和耐磨性的關(guān)系,® DuPont registered trademark,兩者沒有對應(yīng)關(guān)系:硬度高并不等于耐磨性好加填料可以增強(qiáng)硬度,但同時變脆,易粉化.降低

44、內(nèi)部結(jié)合力.不粘性下降。膜厚增加,硬度反而下降.但耐磨性增強(qiáng).氟樹脂硬度不高,但韌性極好,因而耐磨性強(qiáng).,電飯鍋對不粘涂料的性能要求,® DuPont registered trademark,按重要性先后排列：1, 不粘性2, 防腐性3, 附著力4, 顏色外觀5, 耐磨性,煎烤器對不粘涂料的性能要求,® DuPont registered trademark,按重要性先后排列：1, 耐磨性2, 不

45、粘性3, 附著力4, 工作溫度5, 防腐性6, 顏色外觀,油炸鍋對不粘涂料的性能要求,® DuPont registered trademark,按重要性先后排列：1, 耐熱性2,防腐性3,不粘性4, 附著力5,耐磨性6, 顏色外觀,炒菜鍋對不粘涂料的性能要求,® DuPont registered trademark,按重要性先后排列：1,不粘易潔性2,耐磨耐刮性3, 耐熱性4, 附著力