(se også polymer® PTFE og polymer® FEP & PFA specifikationer) PTFEs mekaniske egenskaber er lave sammenlignet med andre plasttyper, men dens egenskaber forbliver på et nyttigt niveau over et bredt temperaturområde på -100°F til +400°F (- 73°C til 204°C).
Typiske egenskaber for polymer® PTFE fluorpolymerharpikser
Temperaturmodstand
Temperaturer over 77°C er ikke gunstige for komponenter af de fleste elastomerer og plast, hvorimod PTFE tåler temperaturer helt op til 260°C.Selv under 77°C, hvis syrer, der er ætsende for metaller og organiske opløsningsmidler, kombineres, foretrækkes foringer og komponenter af PTFE ofte, fordi elastomerer og andre plasttyper ofte mangler modstandsdygtighed over for opløsningsmiddels kvældning og blødgøring.
Kemisk inertitet
Med kemisk inerthed mener vi, at PTFE-fluorcarbonharpikser kan være i kontinuerlig kontakt med et andet stof, uden at der finder nogen påviselig kemisk reaktion sted.Generelt er PTFE-fluorcarbonharpikser kemisk inerte.Ikke desto mindre skal dette udsagn, som alle generaliseringer, være kvalificeret, hvis det skal være helt nøjagtigt.Kvalifikationen vil dog ikke føre til forvirring, hvis man husker på de grundlæggende fakta om PTFE-harpiksers opførsel.
Det sædvanlige beskrivelsesresumé af forskellige testdata kan være vildledende, for det kan klumpe fundamentalt forskellige typer af "kemisk" adfærd sammen.Hvis beskrivelsen skal være klar, skal den skelne mellem strengt kemiske reaktioner og fysiske handlinger såsom absorption.Beskrivelsen skal gøre det muligt for brugeren at tage hensyn til de indbyrdes sammenhænge mellem de fysiske og kemiske egenskaber, som kan påvirke en bestemt anvendelse.
For eksempel vil PTFE-harpikser være upåvirket af nedsænkning i aqua regia.Men hvis temperaturen og det resulterende tryk af dette reagens bliver højt, vil absorptionen af komponenterne i reagenset i harpiksen også stige.Efterfølgende udsving, såsom pludseligt tryktab, kan så være fysisk skadelige på grund af udvidelse af de dampe, der absorberes i harpiksen.Når vi taler om PTFEs kemiske egenskaber, skal vi naturligvis skelne mellem strengt kemiske reaktioner, som vi udtrykte i form af "kemisk kompatibilitet" og fysiske handlinger, såsom "absorption" kombineret med mekanisk og termisk stress.
Inden for normale brugstemperaturer angribes PTFE-harpikser af så få kemikalier i stedet for at angive de kemikalier, som de er kompatible med.Disse reaktanter er blandt de mest voldsomme oxidationsmidler og reduktionsmidler kendt.Elementært natrium i tæt kontakt med fluorcarboner fjerner fluor fra polymermolekylet.Denne reaktion anvendes i vid udstrækning i vandfrie opløsninger til at ætse overfladerne af PTFE, så harpikserne kan klæbes.De andre alkalimetaller (kalium, lithium osv.) reagerer tilsvarende.
I nogle tilfælde ved eller tæt på den foreslåede driftsgrænsetemperatur på 260°C for TFE og PFA og 204°C for FEP, er nogle få kemikalier i høje koncentrationer blevet rapporteret reaktive over for PTFE.Angreb svarende til natriumætsningen er blevet frembragt ved så høje temperaturer af 80 % NaOH eller KOH, metalhydrider såsom boraner (f.eks. B2H6), aluminiumchlorid, ammoniak (NH3) og visse aminer (R-NH2) og iminer ( R = NH).Langsomt oxidativt angreb er også blevet observeret af 70% salpetersyre under tryk ved 250°C.Særlig test er påkrævet, når sådanne ekstremer af reducerende eller oxiderende forhold nærmer sig.
Absorption
I modsætning til metaller absorberer plast og elastomerer varierende mængder af de materialer, de kommer i kontakt med, især organiske væsker.Absorptionsevnen i PTFE er usædvanlig lav, og en kemisk reaktion mellem plasten og de andre stoffer er en sjældenhed (med de få undtagelser, der er nævnt tidligere).Men når absorption kombineres med andre effekter, kan denne egenskab påvirke disse harpiksers anvendelighed i et bestemt kemisk miljø.Hvis der for eksempel opstår hurtige udsving i temperatur eller tryk, kan der opstå omstændigheder, der er fysisk skadelige.Det bredere driftstemperaturområde for PTFE-harpikser udsætter dem oftere for denne type fysiske skader end andre plasttyper.
Lad os som forklaring betragte "dampcyklus"-testen beskrevet i ATSM-standarder* for forede rør.Prøver af forede rør udsættes for 0,8 MPa (125 psi) damp, alternerende med koldt vand med lavt tryk, hvilket faktisk forårsager meget alvorlige termiske og tryksvingninger.Dette gentages i 100 cyklusser.Damp skabte en tryk- og temperaturgradient gennem foringen, hvilket forårsagede absorption af en lille mængde damp, som kondenserer til vand inden for foringsvæggen.Ved trykudløsning eller ved genindføring af damp kan det indesluttede vand udvide sig til damp, hvilket forårsager en original mikropore.Det gentagne tryk og den termiske cykling forstørrer mikroporerne, hvilket i sidste ende forårsager synlige vandfyldte blærer i foringen.ASTM-standarderne bemærker, at blærerne ikke påvirker rørforingens ydeevne negativt - den kemiske barrieretykkelse er stadig intakt.
Der er ætsende foranstaltninger, som reducerer sværhedsgraden af blærer.Termisk isolering af et foret rør eller kar reducerer temperaturgradienten i foringen og forhindrer derved ofte kondensering og efterfølgende udvidelse af absorberede væsker.Det reducerede også hastigheden og størrelsen af temperaturændringer og minimerer derved blærer.Ved at reducere harpiksen kan isolering således i mange tilfælde give en beskyttende foranstaltning.Yderligere beskyttelse kan tilvejebringes ved at bruge driftsprocedurer eller anordninger, der begrænser hastigheden af procestrykreduktioner eller temperaturstigninger.
Permeation
Permeation er en faktor, der er tæt forbundet med absorption, men det er også en funktion af andre fysiske effekter, såsom diffusion og temperatur.I over 20 års erfaring med PTFE-forede rør har antallet af fejl, der tilskrives gennemtrængning af en korrosiv damp efterfulgt af korrosion af støtteelementet, været bemærkelsesværdigt få.Foringens tykkelser på 1,27 til 6,35 mm, der er nødvendige for fysisk styrke ved høje temperaturer, reducerer gennemtrængning til det punkt, at det normalt er en mindre overvejelse.Fordi så mange variabler påvirker permeation, er det misvisende at bruge laboratoriepermeabilitetsdata opnået med tynde polymerfilm som grundlag for udvælgelse af specifikke fluoroplastiske polymerforinger.Med få undtagelser har forskelle i permeabilitet blandt fluoroplaster ringe betydning for ydeevnen af fremstillede rør og udstyr.Ydeevnen styres primært af design, fremstilling og kvalitetskontrol.Derfor er den primære bekymring sædvanligvis med absorption, da dette er den egenskab, der mest indikerer brugbarheden af fluorcarbonharpikserne i et givet kemisk miljø.
I ubundne foringer er det vigtigt, at mellemrummet mellem foringen og støtteelementet udluftes til atmosfæren, ikke kun for at tillade undslippe af en meget lille mængde permeerende dampe, men for at forhindre ekspansion af indesluttet luft i at kollapse foringen.Disse ventilationsåbninger bruges også til kvalitetskontrol af forede rør og som en sikkerhedsanordning for at indikere lækage i tilfælde af beskadigelse af foringen.Linerkollaps tilskrives ofte permeation, når den primære årsag faktisk er forekomsten af vakuum i processtrømmen.Producenter af forede rør offentliggør modstanden mod vakuum ved nominel temperatur af deres forskellige størrelser og foringstykkelser, men det er nogle gange nødvendigt at forhindre overdreven vakuum ved designfunktioner og driftsprocedurer.
Indlægstid: 14-feb-2019