(vidi takođe polimer® PTFE i polimer® FEP & PFA specifikacije) Mehanička svojstva PTFE su niska u poređenju sa drugim plastičnim materijalima, ali njegova svojstva ostaju na korisnom nivou u širokom temperaturnom opsegu od -100°F do +400°F (- 73°C do 204°C).
Tipična svojstva polymer® PTFE fluoropolimerne smole
Otpornost na temperaturu
Temperature iznad 77°C nisu povoljne za komponente većine elastomera i plastike, dok PTFE podnosi temperature i do 260°C.Čak i ispod 77°C, ako se kombinuju kiseline korozivne za metale i organska otapala, obloge i komponente PTFE se često preferiraju jer elastomeri i druge plastike često nemaju otpornost na bubrenje i omekšavanje rastvarača.
Hemijska inertnost
Pod hemijskom inertnošću podrazumijevamo da PTFE fluorougljične smole mogu biti u kontinuiranom kontaktu s drugom supstancom bez da se detektuje hemijska reakcija.Općenito, PTFE fluorokarbonske smole su hemijski inertne.Ipak, ova izjava, kao i sve generalizacije, mora biti kvalifikovana da bi bila savršeno tačna.Kvalifikacija neće dovesti do zabune, međutim, ako se imaju na umu osnovne činjenice o ponašanju PTFE smola.
Uobičajeni sažetak opisa različitih testnih podataka može biti pogrešan, jer može zbrojiti fundamentalno različite tipove „hemijskog“ ponašanja.Da bi opis bio jasan, mora razlikovati striktno hemijske reakcije i fizičke radnje kao što je apsorpcija.Opis mora omogućiti korisniku da uzme u obzir međusobne odnose fizičkih i hemijskih svojstava koji mogu uticati na određenu primjenu.
Na primjer, PTFE smole neće biti pod utjecajem uranjanja u aqua regia.Ipak, ako temperatura i rezultujući pritisak ovog reagensa postanu visoki, apsorpcija komponenti reagensa u smolu će se takođe povećati.Naknadne fluktuacije, kao što je iznenadni gubitak tlaka, mogu biti fizički štetne zbog širenja para apsorbiranih u smoli.Očigledno, onda, kada govorimo o hemijskim svojstvima PTFE-a, moramo razlikovati striktno hemijske reakcije, kao što smo izrazili u terminima “hemijske kompatibilnosti” i fizičke akcije, kao što je “apsorpcija” u kombinaciji sa mehaničkim i termičkim stresom.
Unutar normalnih temperatura upotrebe, PTFE smole su napadnute sa tako malo hemikalija, a ne u tabeli sa hemikalijama sa kojima su kompatibilne.Ovi reaktanti su među najnasilnijim poznatim oksidantima i redukcionim agensima.Elementarni natrijum u bliskom kontaktu sa fluorougljikom uklanja fluor iz molekula polimera.Ova reakcija se široko koristi u bezvodnim otopinama za jetkanje površina PTFE-a tako da se smole mogu lijepiti.Drugi alkalni metali (kalijum, litijum, itd.) reaguju slično.
U nekim slučajevima na ili blizu preporučene radne granične temperature od 260°C za TFE & PFA i 204°C za FEP, nekoliko hemikalija u visokim koncentracijama je prijavljeno da reaguju na PTFE.Napad sličan natrijevom nagrizanju je proizveden na tako visokim temperaturama od 80% NaOH ili KOH, metalnih hidrida kao što su borani (npr. B2H6), aluminij klorid, amonijak (NH3) i određeni amini (R-NH2) i imini ( R = NH).Takođe, uočen je spori oksidativni napad sa 70% azotne kiseline pod pritiskom na 250°C.Posebno ispitivanje je potrebno kada se pristupi takvim ekstremnim uslovima redukcije ili oksidacije.
Apsorpcija
Za razliku od metala, plastika i elastomeri upijaju različite količine materijala s kojima dolaze u kontakt, posebno organske tekućine.Apsorptivnosti u PTFE-u su neobično niske, a hemijska reakcija između plastike i drugih supstanci je retkost (s nekoliko izuzetaka koji su prethodno navedeni).Međutim, kada se apsorpcija kombinuje sa drugim efektima, ovo svojstvo može uticati na upotrebljivost ovih smola u određenom hemijskom okruženju.Na primjer, ako dođe do brzih fluktuacija temperature ili tlaka, mogu se stvoriti okolnosti koje su fizički štetne.Širi raspon radne temperature za PTFE smole izlaže ih ovoj vrsti fizičkog oštećenja češće nego druge plastike.
Kao objašnjenje, razmotrimo test "ciklusa pare" opisan u ATSM standardima* za cijev s obloženim slojem.Uzorci obložene cijevi su podvrgnuti pari od 0,8 MPa (125 psi), naizmjenično sa hladnom vodom niskog tlaka, uzrokujući vrlo ozbiljne termalne i fluktuacije tlaka.Ovo se ponavlja 100 ciklusa.Para je stvorila gradijent tlaka i temperature kroz oblogu uzrokujući apsorpciju male količine pare koja se kondenzira u vodu unutar stijenke obloge.Prilikom otpuštanja pritiska, ili pri ponovnom uvođenju pare, zarobljena voda se može proširiti u paru uzrokujući originalne mikro pore.Ponovljeni pritisak i termalni ciklusi povećavaju mikro pore, što na kraju uzrokuje vidljive plikove ispunjene vodom unutar obloge.ASTM standardi napominju da plikovi ne utiču negativno na performanse cevovoda – debljina hemijske barijere je i dalje netaknuta.
Postoje korozivne mjere koje smanjuju ozbiljnost nastanka plikova.Toplinska izolacija obložene cijevi ili posude smanjuje temperaturni gradijent u košuljici, čime se često sprječava kondenzacija i naknadno širenje apsorbiranih tekućina.Takođe je smanjio brzinu i veličinu temperaturnih promjena, čime je minimizirao stvaranje plikova.Stoga, smanjenjem smole, izolacija može pružiti zaštitnu mjeru u mnogim slučajevima.Dodatna zaštita se može obezbijediti korištenjem radnih procedura ili uređaja koji ograničavaju brzinu smanjenja tlaka u procesu ili povećanja temperature.
Prožimanje
Permeacija je faktor usko povezan sa apsorpcijom, ali je takođe funkcija drugih fizičkih efekata, kao što su difuzija i temperatura.U više od 20 godina iskustva s cijevima obloženim PTFE-om, broj kvarova koji se pripisuju prodiranju korozivne pare praćene korozijom potpornog elementa bio je izuzetno mali.Debljine obloge od 1,27 do 6,35 mm potrebne za fizičku snagu na visokim temperaturama smanjuju propusnost do te mjere da je to obično manje razmatranje.Budući da toliko mnogo varijabli utječe na permeaciju, pogrešno je koristiti laboratorijske podatke o permeabilnosti dobivene s tankim polimernim filmovima kao osnovu za odabir specifičnih fluoroplastičnih polimernih obloga.Uz nekoliko izuzetaka, razlike u propusnosti između fluoroplastike imaju malo utjecaja na performanse proizvedenih cijevi i opreme.Performanse se prvenstveno kontrolišu dizajnom, proizvodnjom i kontrolom kvaliteta.Stoga je primarna briga obično apsorpcija, budući da je ovo svojstvo koje najviše ukazuje na upotrebljivost fluorokarbonskih smola u datom hemijskom okruženju.
Kod neograničenih obloga, važno je da se prostor između košuljice i potpornog elementa odzrači u atmosferu, ne samo da bi se omogućio izlazak male količine propusnih para, već i da bi se spriječilo širenje zarobljenog zraka od kolapsa košuljice.Također, ovi ventilacijski otvori se koriste za ispitivanje kvalitete obložene cijevi i kao sigurnosni uređaj za ukazivanje na curenje u slučaju oštećenja košuljice.Kolaps košuljice se često pripisuje prodiranju, a zapravo je primarni uzrok pojava vakuuma u struji procesa.Proizvođači obloženih cijevi objavljuju otpornost na vakuum na nominalnoj temperaturi svojih različitih veličina i debljina košuljice, ali je ponekad potrebno spriječiti prekomjerni vakum dizajnerskim karakteristikama i radnim procedurama.
Vrijeme objave: Feb-14-2019