背景介绍

氟塑料是指分子结构中含有氟原子的塑料。其由含氟单体如四氟乙烯�?/span>六氟丙烯�?/span>三氟氯乙�?/span>、偏氟乙烯及氟乙烯等单体，通过均聚或共聚反应制得。随着高分子技术的不断发展，氟塑料种类也日益增多，如聚四氟乙烯＇�/span>PTFE），聚全氟乙丙烯＇�/span>FEP），可溶性聚四氟乙烯＇�/span>PFA），聚三氟氯乙烯＇�/span>PCTFE）等。氟塑料具有许多优异的性能，如优良的电绝缘性能、高度的耐热性、突出的耐油性、耐溶剂和耐磨性能，良好的耐湿性和耐低温性。因此，其应用范围较广泛，在国防、机电、冶金、石油化工等工业部门占有重要的地位、�/span>

PFA塑料为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物、�/span>PFA的产品形式有用于模塑咋�/span>挤塑的粒状产品，用于旋转模塑和涂料的粉状产品；其半成品有膛�/span>、板、棒和管材。适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医.疗器械零件，高温电线、电缆绝缘层，防腐设备、密封材料、泵阀衬套，和化学容器、�/span>PFA由于其应用广泛，有“塑料王”之称。而在产品的生产过程中，对于原料的质量控制尤为重要、�/span>

本文利用粒度粒形分析仪对PFA塑料颗粒进行了粒径和粒形分析，并利用测量软件筛选出了缺陷颗粒，对产品的质量控制和后续的应用提供了重要的指导意义、�/span>

材料和设夆�/span>

材料：透明片状塑料颗粒＇�/span>PFA（�/span>

仪器９�/span>Microtrac MRB PartAn 3D粒度粒形分析�?/span>

国�/span>1PFA塑料

国�/span>2 PartAn 3D粒度粒形分析�?/span>

仪器测量原理

动态图像法的基本原理很简单，“所见即所得”。样品在镜头前移动，高速数码相机拍摄每一个颗粒的图像，显示它所有角度的信息。根据颗粒在图像上占据的位置和尺寸所覆盖的像素，来得到颗粒的长度，宽度，厚度，周长，面积等形状信息、�/span>

动态图像法可以在短时间内分析数以万计的样品颗粒，样品量大，代表性强，数据具有统计意义、�/span>

国�/span>3测试原理国�/span>

粒形参数释义

FLength：费雷特长度＋�/span>2D图像中平行切线之间的zui大距离，3D序列图像中选择zui�?/span>FLength值；

FWidth：费雷特宽度＋�/span>2D图像中平行切线之间的最小距离，3D序列图像中选择zui�?/span>FWidth值；

FThickness：费雷特厚度，此参数丹�/span>3D独有，指图像中最導�/span>FWidth值、�/span>

Da：面积当量直径，

Circularity：圆度，Circularity=4πArea/Perimeter2＋�/span>3D图像中，Area面积取平均面积值，Perimeter周长取平均周长值、�/span>

Solidity：实度，Solidity=Area/Chull Area＋�/span>Chull Area指凸包面积，3D图像中，分别取平均面积值和平均凸包面积、�/span>

测试结果

国�/span>4所示为样品的长度（FLength＋�/span>mm），宽度＇�/span>FWidth＋�/span>mm（�/span>,厚度＇�/span>Fthickness＋�/span>mm）的频率分布，由图可看出样品长度和宽度分布曲线高度重合，而与厚度分布差异明显，这与样品的形状特征较符合、�/span>

国�/span>4样品粒径分布国�/span>

从粒径分布图中可以看出颗粒的整体粒度分布，再结合图像分析，可看出颗粒的形貌特征。颗粒的粒形参数多种多样，下国�/span>5中显示的为长�?/span>FLength。图5中每一衋�/span>8~9张图像代表一个颗粒（从左至右的变化），下方标注的数值为该颗粒的参数值（图中参数丹�/span>FLength（�/span>,并取其中标星号数字为该颗粒的长度值。如下第1排颗粒，兵�/span>FLength丹�/span>3.434mm（最大值）、�/span>

国�/span>5样品颗粒的粒形图僎�/span>

结合颗粒图像，选择具有代表性的粒形参数来筛选出缺陷颗粒。如国�/span>6＇�/span>a）所示，带“尾巴”颗粒，“与众不同”之处在于其圆度＇�/span>circularity）、长度（FLength）和一般规则的颗粒有明显差异，利用软件的筛选功能，可将其甄别出来。同理，国�/span>6＇�/span>b）选择实度＇�/span>solidity）和长度＇�/span>FLength），国�/span>6＇�/span>c）选择直径Da（面积当量直径）、�/span>

a

b

c

国�/span>6缺陷颗粒的筛选（a-带尾巴；b-有破损；c-粘连颗粒（�/span>

散点图可看出，颗粒总体粒径分布较集中，圆度集中�?/span>0.90左右、�/span>

国�/span>7粒形散点国�/span>

如下表所示，样品重复测试3次，重现性良好、�/span>

�?/span>1样品3次测试的粒径分布对比

结论

3D粒形测量软件具有30多种参数，可对颗粒的形貌进行较全面的分析，这对于提高生产效率和控制产品质量非常有意义、�/span>