Page 80 - 《橡塑技术与装备》2025年7期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

度导致流平性差，均匀性降低。高涂布速度（1.6 m/ 体呈上升趋势。PTFE 含量为 40% 时，弹性模量随固
min）+ 低 PTFE 含量（20%）：低粘度易铺展，但可 化温度升高而增加更明显。
能因剪切稀化导致边缘增厚，均匀性波动。 2.3 响应优化器
优化点 ：中速（0.9 m/min）与适中 PTFE 含量可 如图 4 所示，当涂布速度为 0.9 m/min、固化温
能平衡流平与剪切效应。 度为 370 ℃、PTFE 含量为 30 % 时，涂层厚度为 0.05
（3）固化温度与 PTFE 含量的交互作用 ：高固 μm、弹性模量为 288.7MPa、拉伸强度为 9.7 MPa、
化温度（400 ℃）+ 高 PTFE 含量 ：基体过度固化， 厚度均匀性（极差）为 0.005 8 mm。
PTFE 润滑作用失效，有龟裂风险导致均匀性降低。
2.2.3 拉伸强度交互作用分析
（1）涂布速度与固化温度的交互作用 ：低涂布速
度 (0.2 m/min)+ 高固化温度 (340 ℃ ) 时固化不充分
但分子取向保留。中涂布速度 (0.9 m/min)+ 中固化温
度(370 ℃ ) 拉伸强度最优 (4.0 MPa) ，熔融充分。
高涂布速度 (1.6 m/min)+ 高固化温度 (400 ℃)时拉
伸强度降低。
（2）涂布速度与 PTFE 含量的交互作用 ：低
PTFE 含 量（20%）+ 高涂布速度（1.6 m/min）时
拉伸强度最低（<2 MPa）,PTFE 不足导致界面结合
弱，高速剪切加剧缺陷。高 PTFE 含 量（40%）+ 低
涂布速度（0.2 m/min）时拉伸强度较高（>6 MPa）：
PTFE 纤维充分取向且分散均匀，但速度过低可能降
图 4 相应优化器结果
低生产效率。 中 速（0.9 m/min）+ 中 PTFE（30%）
能达到 5 MPa，平衡取向与分散性。 2.4 模型验证与优化
采用优化后的工艺参数实施多次涂布 ：
（3）固化温度与 PTFE 含量的交互作用明显 ：低
PTFE 含 量（20%）+ 高固化温度（400 ℃）时拉伸 （1）涂布速度 ： 0.9 m/min。
强度低（<2 MPa），PTFE 不足以覆盖全部界面。 高 （2）固化温度 ： 370 ℃。
PTFE 含量（40%）+ 高固化温度（400 ℃）时拉伸强 （3）PTFE 含量 ： 30 % ；验证实验表明，厚度均
匀性可以达到 0.050 mm±0.003 mm，拉伸强度达到 9.0
度中等（6 MPa），此时 PTFE 熔融形成网络，但高温
可能导致基体降解。 MPa 以上、弹性模量达到 2 800 MPa 以上，连续涂布
2.2.4 弹性模量交互作用分析 100 m，可以保持稳定状态。
（1）涂布速度与固化温度的交互作用 ：随着涂布
速度增加，不同固化温度对应的弹性模量均值均呈下 3 结论
降趋势。且固化温度越高，弹性模量均值整体越高。 （1）DOE 方法可有效优化 PTFE 基复合材料涂布
高固化温度（340 ℃）+ 低涂布速度（0.2 m/min） 工艺，最佳参数组合为 ：涂布速度 ： 0.9 m/min、固化
时 弹性模 量较高（>2 800 MPa）， 低固化 温度（340 温度 ： 370 ℃、PTFE 含量 ： 30%。
℃）+ 高涂布速度（1.6 m/min）时树脂未充分固化， （2）涂布速度和固化温度的交互作用对涂层附着
力影响显著，需严格控制工艺窗口。
PTFE 未熔融，界面结合弱。
（2）涂布速度与 PTFE 含量的交互作用 ：随着涂 （3）优化后的涂层具有优异的厚度均匀性和力学
性能，厚度均匀性（极差）可以达到 0.050 mm±0.003
布速度上升，不同 PTFE 含量对应的弹性模量均值显

著下降。 mm，拉伸强度达到 9.0 MPa 以上、弹性模量达到
（3）固化温度与 PTFE 含量的交互作用 ：随着固 2 800 MPa 以上，该条件可以稳定连续涂布 100 m，
化温度升高，不同 PTFE 含量对应的弹性模量均值整 适用于工业应用。

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·36· 第 51 卷 第 期