Po řadu let hrají fluoropolymery významnou roli v chemickém a podobném průmyslu při ochraně rostlin a zařízení proti chemickému napadení širokou škálou agresivních médií.Je to proto, že nabízejí podstatně lepší chemickou odolnost a tepelnou stabilitu než jiné plasty nebo elastomerní materiály. Po řadu let hrají fluoropolymery významnou roli v chemickém a podobném průmyslu při ochraně rostlin a zařízení proti chemickému napadení širokou škálou agresivních látek. média.Je to proto, že nabízejí podstatně lepší chemickou odolnost a tepelnou stabilitu než jiné plasty nebo elastomerní materiály.
Po vývoji PTFE otevřelo zavedení fluorovaného etylen-propylenu (FEP) zpracovatelného v tavenině v roce 1960 zcela nové oblasti použití.PFA, perfluoro-alkoxy polymer, který se úspěšně používá již 20 let jako výstelkový materiál, je nyní termoplastickým nástupcem PTFE s ekvivalentní tepelnou a chemickou odolností a vynikajícími vlastnostmi, pokud jde o zpracovatelnost, průsvitnost, odolnost proti pronikání a mechanickou pevnost. .
V chemickém průmyslu se oba fluoropolymery – PTFE a PFA – používají především ve formě vyzdívek.Pro jednoduché tvary, jako jsou trubky, ohyby, T-kusy nebo redukční spoje, se obecně používá PTFE;nanáší se pomocí vytlačování pasty, vytlačování pístu nebo navíjení pásky.V těchto procesech se z PTFE vyrábí předlisek;ten se pak slinuje a vkládá do kovového obrobku.Použití PTFE pro obložení kovových dílů komplikovaného tvaru, jako jsou ventily a čerpadla, je obtížnější.Izostatické tvarování je pak preferovanou metodou.V tomto je PTFE prášek naplněn do prostoru vytvořeného mezi kovovým obrobkem a pryžovým sáčkem, který je speciálně vyroben tak, aby se vešel do tvaru oblasti, která má být obložena.Prášek je předlisován a poté za studena lisován do požadovaného tvaru.Nakonec se odstraní pryžový sáček a vyložená část se slinuje v peci při teplotě nad 360 °C (680 °F).
PFA, termoplastický materiál s dobře definovaným bodem tání, lze zpracovávat pomocí přetlačování nebo vstřikování.Granulát se roztaví v tavicí nádobě nebo v extrudéru a poté se vtlačí do horkého nástroje pomocí hydraulického lisu.
Tato metoda umožňuje dosáhnout velmi přesné tloušťky stěny s tolerancemi ?0,5 mm, a to i u malých poloměrů a v podříznutí.Prakticky není potřeba žádná mechanická úprava, kromě odstranění vtokového kanálu a vyhlazení dosedacích ploch přírub.
Při použití izostatického lisování je však zapotřebí značného množství mechanického zušlechťování – v závislosti na stupni složitosti vyplňovaného tvaru – k dosažení požadovaných rozměrů s přesností.
Rovnoměrnost tloušťky stěny se může více lišit, zejména v případě složitějších tvarů, jako jsou ventilová pouzdra.
Absorpce a permeace
Na rozdíl od kovů absorbují plasty a elastomery různá množství médií, se kterými přicházejí do styku.To je často případ organických sloučenin.Absorpce může být následována prostupem stěnovým obkladem.I když je to u fluoropolymerů pozorováno jen zřídka, lze tomu čelit zvýšenou tloušťkou stěny nebo instalací zařízení k vyčerpání prostoru mezi fluoropolymerovou výstelkou a kovovou stěnou.Bylo jasně ukázáno, že pokud jde o permeaci a absorpci, fluorpolymery zpracované taveninou, jako je PFA, vykazují lepší bariérové vlastnosti než PTFE.
Odolnost vůči vakuu
Odolnost vůči vakuu je nutná, protože v uzavřených systémech typu široce používaného při chemickém zpracování vytváří pokles teploty v systému vakuum, pokud již nepracuje pod atmosférickým tlakem.Při použití PFA je poměrně jednoduché dosáhnout dostatečné vakuové odolnosti obložení.Obvykle je podšívka ?kotvená?ke kovové stěně pomocí ?rybinového ocasu?drážky nebo kanály v
poslední.
S granulátem PTFE, který byl tvarován za studena, je obtížnější dosáhnout zdravého ukotvení obložení v kovové stěně, protože by byly potřeba relativně velké kanály, aby mohl prášek PTFE proudit do drážek.Typičtěji se proto mezi PTFE obložením a kovovým pouzdrem používají pojiva.Avšak vzhledem k antiadhezivním vlastnostem fluoropolymerů a omezené tepelné odolnosti pojiv vykazuje PTFE pouze omezenou odolnost vůči vakuu.
Kontrola kvality zabraňuje prasklinám a dutinám
U obložení PTFE a PFA se měří dielektrická pevnost za účelem identifikace závad.Tato metoda spolehlivě identifikuje trhliny a dutiny, které procházejí skrz materiál, ale vzhledem k dobře známému vysokému odporu fluoropolymerů neindikuje žádné vady, které začínají 1,5 mm nebo více pod povrchem (obr. 5). .
Z tohoto důvodu mohou být také použity další testy pomocí ultrazvukových metod.Tento test měří vzdálenost od povrchu obložení ke kovovému pouzdru.Je však nespolehlivá, protože neposkytuje skutečnou tloušťku obložení, když je přítomna dutina nebo pórovitost.Navíc je tato metoda nepraktická pro použití u malých dílů nebo malých komplikovaných tvarů s podříznutím a úzkými poloměry.
Další metodou kontroly povrchových vad, jako jsou praskliny a dutiny, je tzv. ?Met-L-Check?barevná penetrační metoda.Tato metoda je však omezena pouze na detekci povrchových defektů.
Chemická struktura
PFA, který je průsvitný, lze spolehlivě opticky zkontrolovat.Trhliny a dutiny pod povrchem lze zviditelnit pomocí vhodných světelných zdrojů.Obtížně přístupná místa v obložení lze zkoumat pomocí lamp se studeným světlem a flexibilních světlovodů.
Srovnání nákladů na obložení
Pokud jde o ceny surovin, PFA stojí zhruba třikrát tolik než PTFE.
Tato nevýhoda však může být kompenzována nebo značně snížena v závislosti na faktorech, jako je tvar, který má být obložen, jeho velikost, počet obrobků, které mají být obloženy, a použitý způsob zpracování.To je možné, protože PFA nevyžaduje ruční přípravu procesu ani dokončovací obrábění s odpovídajícími ztrátami materiálu.
Použití PFA pro obložení velmi velkých dílů se nedoporučuje, protože vysoké náklady na materiál by díl příliš prodražily.Dalším bodem, který je třeba mít na paměti, jsou náklady na nástroje, které se neodpisují
když má být obloženo pouze malé množství dílů.Kromě toho existují praktická omezení hmotnosti vstřikovaného materiálu, se kterou jsou formovací stroje schopny manipulovat.
Závěry
Více než 20 let zkušeností s obložením různých dílů, např. těles ventilů a čerpadel, ukázalo, že PFA má četné výhody, když jsou hlavními požadavky vysoká tepelná a chemická odolnost.
Přesná a rovnoměrná tloušťka stěny, které lze dosáhnout pomocí PFA, je hlavní výhodou, zejména při práci s médii, která mají silnou tendenci difundovat.
Praktické zkušenosti také ukázaly, že PFA poskytuje lepší bariérové vlastnosti než PTFE.
Výrobci bromu například uvádějí, že hloubka průniku bromu do PFA je asi o třetinu menší než do PTFE, když jsou provozní podmínky jako čas, teplota a tlak stejné.
Na druhé straně PTFE je stále široce používán pro součásti chemických ventilů a dalších zařízení pro chemické zpracování, kde je vyžadována odolnost proti únavě ohybem.
Typickými příklady takových aplikací jsou vlnovce a také membrány ve ventilech a čerpadlech.
Pro sedlové kroužky, zátky, těsnění a podobné díly je PTFE vhodným a ekonomickým materiálem.
Nedávným trendem u dílů, jako jsou tyto, je použití modifikovaného PTFE, protože jeho rozměrová stabilita a tvrdost jsou lepší než u standardního PTFE.
Štítky: PTFE, PFA, PTFE vs PFA
Čas odeslání: duben-01-2017