Paste Extrusion of Polytetrafluoroethylene (PTFE) Fine Powder Resins

Authors


Abstract

The rheology of non-melt processible polytetrafluoroethylene (PTFE) pastes has been studied using a capillary rheometer. It was found that fibrils of submicron dimensions are created during PTFE paste processing, which are responsible for the final strength of the extrudate. The mechanism of fibrillation is explained in terms of the unwinding of crystallites. To describe the effects of die design, a simple mathematical model has been developed. The model takes into account the elastic-plastic (strain hardening) and viscous nature of the material in its non-melt state. The model predictions are found to be consistent with experimental results obtained from macroscopic pressure drop measurements and flow visualization experiments.

Abstract

On a étudié la rhéologie des pâtes de polytétrafluoroéthylène (PTFE) formables non fondues à l'aide d'un rhéomètre capillaire. On a trouvé que les fibrilles ayant des dimensions sub-microniques se créaient lors du traitement des pâtes de PTFE, ce qui explique la résistance de l'extrudat. Le mécanisme de fibrillation s'explique par le déroulement des crystallites. Pour décrire les effets sur la conception des filières, un modèle mathématique simple a été mis au point. Ce modèle tient compte de la nature élastoplastique (écrouissage) et visqueuse du matériau dans son état non fondu. Les prédictions du modèle s'avèrent consistantes avec les résultats expérimentaux obtenus à partir de mesures de la perte de charge macroscopiques et des expériences de visualisation des écoulements.

Ancillary