Протягом багатьох років фторполімери відігравали важливу роль у хімічній та подібних галузях промисловості для захисту установок і обладнання від хімічного впливу широкого спектру агресивних середовищ.Це тому, що вони пропонують значно кращу хімічну стійкість і термічну стабільність, ніж інші пластики або еластомерні матеріали. Протягом ряду років фторполімери відігравали важливу роль у хімічній та подібних галузях промисловості для захисту установок і обладнання від хімічного впливу широкого спектру агресивних речовин. ЗМІ.Це тому, що вони пропонують значно кращу хімічну стійкість і термічну стабільність, ніж інші пластики або еластомерні матеріали.
Після розробки PTFE, впровадження фторованого етиленпропілену (FEP) у 1960 році відкрило абсолютно нові сфери застосування.PFA, перфторалкоксиполімер, який успішно використовувався протягом 20 років як матеріал підкладки, тепер є термопластичним наступником PTFE, з еквівалентною термічною та хімічною стійкістю та чудовими властивостями щодо технологічності, напівпрозорості, стійкості до проникнення та механічної міцності. .
У хімічній промисловості обидва фторполімери - PTFE і PFA - використовуються в основному у вигляді футеровок.Для простих форм, таких як труби, коліна, Т-образні деталі або редуктори, зазвичай використовується PTFE;наноситься методом пастозної екструзії, товстої екструзії або намотування стрічкою.У цих процесах попередня форма виготовляється з PTFE;потім він спікається та вставляється в металеву заготовку.Використовувати PTFE для футерування металевих деталей складної форми, таких як клапани і насоси, складніше.Ізостатичне формування є тоді кращим методом.У цьому політетрафторэтиленовому порошку заповнюється простір, утворений між металевою заготовкою та гумовим мішком, який спеціально виготовлений, щоб відповідати формі ділянки, яку потрібно облицювати.Порошок попередньо пресують, а потім холодно пресують у потрібну форму.Нарешті, гумовий мішок видаляють, а облицьовану частину спікають у духовці при температурі понад 360°C (680°F).
PFA, термопластичний матеріал із чітко визначеною температурою плавлення, може бути оброблений за допомогою трансферного формування або лиття під тиском.Гранулят розплавляється в плавильному котлі або в екструдері, а потім гідравлічним пресом подається в гарячий інструмент.
Цей метод дозволяє досягти дуже точної товщини стінок з допусками ?0,5 мм, навіть при малих радіусах і в підрізах.Практично не потрібна механічна обробка, за винятком видалення литника та згладжування сполучених поверхонь фланців.
Однак при використанні ізостатичного формування необхідна значна механічна обробка – залежно від ступеня складності форми, яку потрібно заповнити – для точного досягнення бажаних розмірів.
Рівномірність товщини стінок може відрізнятися більше, особливо у випадку більш складних форм, таких як корпуси клапанів.
Поглинання та проникнення
На відміну від металів, пластмаси та еластомери поглинають різну кількість середовища, з яким вони контактують.Це часто буває з органічними сполуками.Поглинання може супроводжуватися проникненням через облицювання стіни.Хоча це рідко спостерігається з фторполімерами, цьому можна протидіяти збільшенням товщини стінки або встановленням пристроїв для вичерпування простору між фторполімерним покриттям і металевою стінкою.Було чітко показано, що щодо проникнення та поглинання фторполімери, оброблені розплавом, такі як PFA, демонструють кращі бар’єрні властивості, ніж PTFE.
Вакуумний опір
Стійкість до вакууму необхідна, оскільки в закритих системах типу, який широко використовується в хімічній обробці, падіння температури створює вакуум у системі, якщо вона вже не працює під тиском нижче атмосферного.При використанні PFA порівняно просто досягти адекватного вакуумного опору футеровки.Зазвичай підкладка ?анкерується?до металевої стіни за допомогою ?ластівчиного хвоста?канавки або канали в
останній.
З гранулятом ПТФЕ, який був холодно сформований, складніше досягти міцного кріплення облицювання в металевій стінці, оскільки потрібні будуть відносно великі канали, щоб дозволити порошку ПТФЕ текти в канавки.Більш типово, зв’язуючі агенти використовуються між покриттям з PTFE та металевим корпусом.Однак через антиадгезійні властивості фторполімерів і обмежену термостійкість сполучних агентів PTFE демонструє лише обмежену стійкість до вакууму.
Контроль якості запобігає появі тріщин і пустот
Для покриття з PTFE та PFA діелектрична міцність вимірюється для виявлення дефектів.Цей метод надійно визначає тріщини та порожнечі, які проходять через весь матеріал, але, завдяки добре відомому високому питомому опору фторполімерів, він не вказує на будь-які дефекти, які починаються 1,5 мм або більше під поверхнею (рис. 5). .
З цієї причини також можуть бути застосовані додаткові випробування з використанням ультразвукових методів.Цей тест вимірює відстань від поверхні футеровки до металевого корпусу.Однак він є ненадійним, оскільки не забезпечує справжньої товщини футеровки, якщо є порожнеча або пористість.Крім того, цей метод непрактичний для дрібних деталей або невеликих складних форм з виточками та вузькими радіусами.
Ще один метод перевірки на наявність дефектів поверхні, таких як тріщини та порожнечі, — це так звана перевірка «Met-L-Check».метод проникнення барвників.Але цей метод обмежується виявленням лише поверхневих дефектів.
Хімічна структура
PFA, який є напівпрозорим, можна надійно перевірити оптично.Тріщини та порожнечі під поверхнею можна зробити видимими за допомогою відповідних джерел світла.Важкодоступні місця облицювання можна оглянути за допомогою ламп холодного світла та гнучких волоконних світловодів.
Порівняння вартості підкладок
З точки зору цін на сировину, PFA коштує приблизно втричі дорожче, ніж PTFE.
Цей недолік, однак, можна компенсувати або значно зменшити в залежності від таких факторів, як форма, що підлягає облицюванню, її розмір, кількість заготовок, які підлягають облицюванню, і прийнятий метод обробки.Це можливо тому, що PFA не вимагає ні ручної підготовки процесу, ні кінцевої обробки з відповідними втратами матеріалу.
Використовувати PFA для футерування дуже великих деталей не рекомендується, тому що висока вартість матеріалу зробить деталь занадто дорогою.Ще один момент, про який слід пам'ятати, - вартість інструментів, які не амортизуються
коли потрібно облицьовувати лише невелику кількість деталей.Крім того, існують практичні обмеження щодо ваги шприцованого матеріалу, який здатні витримувати формувальні машини.
Висновки
Більш ніж 20-річний досвід роботи з футерівками для різних деталей, наприклад корпусів клапанів і насосів, показав, що PFA має численні переваги, коли головними вимогами є висока термічна та хімічна стійкість.
Точна та рівномірна товщина стінки, якої можна досягти за допомогою PFA, є головною перевагою, особливо при роботі із середовищами, які мають сильну тенденцію до дифузії.
Практичний досвід також показав, що PFA забезпечує кращі бар'єрні властивості, ніж PTFE.
Виробники брому повідомляють, наприклад, що глибина проникнення брому в PFA приблизно на одну третину менша, ніж у PTFE, коли робочі умови, такі як час, температура та тиск, однакові.
PTFE, з іншого боку, все ще широко використовується для компонентів хімічних клапанів та іншого обладнання для хімічної обробки, де потрібна стійкість до втоми при згинанні.
Типовими прикладами такого застосування є сильфони, а також діафрагми в клапанах і насосах.
Для сідлових кілець, заглушок, ущільнень і подібних деталей PTFE є відповідним і економічним матеріалом.
Остання тенденція для таких деталей полягає у використанні модифікованого PTFE, оскільки його розмірна стабільність і твердість перевершують показники стандартного PTFE.
Теги: PTFE, PFA, PTFE проти PFA
Час публікації: 01.04.2017