(vt ka polymer® PTFE ja polymer® FEP & PFA spetsifikatsioonid ) PTFE mehaanilised omadused on teiste plastidega võrreldes madalad, kuid selle omadused püsivad kasulikul tasemel laias temperatuurivahemikus -100 °F kuni +400 °F (- 73 °C kuni 204 °C).
Polymer® PTFE fluoropolümeervaikude tüüpilised omadused
Temperatuuritaluvus
Temperatuurid üle 77°C ei ole enamiku elastomeeride ja plastide komponentidele soodsad, samas kui PTFE talub kuni 260°C temperatuure.Isegi alla 77 °C, kui kombineerida metalle söövitavaid happeid ja orgaanilisi lahusteid, eelistatakse sageli PTFE vooderdusi ja komponente, kuna elastomeeridel ja muudel plastidel puudub sageli vastupidavus lahusti paisumisele ja pehmenemisele.
Keemiline inertsus
Keemilise inertsuse all peame silmas seda, et PTFE fluorosüsivesinikvaigud võivad olla pidevas kontaktis teise ainega, ilma et tekiks tuvastatavat keemilist reaktsiooni.Üldiselt on PTFE fluorosüsivesinikvaigud keemiliselt inertsed.Sellegipoolest tuleb seda väidet, nagu kõiki üldistusi, täpsustada, et see oleks täiesti täpne.Kvalifitseerimine ei tekita aga segadust, kui pidada meeles PTFE vaikude käitumise põhitõdesid.
Erinevate katseandmete tavaline kirjeldav kokkuvõte võib olla eksitav, kuna see võib koondada põhimõtteliselt erinevat tüüpi "keemilist" käitumist.Et kirjeldus oleks selge, peab see eristama rangelt keemilisi reaktsioone ja füüsikalisi toimeid, nagu neeldumine.Kirjeldus peab võimaldama kasutajal arvestada füüsikaliste ja keemiliste omaduste omavahelisi seoseid, mis võivad konkreetset rakendust mõjutada.
Näiteks PTFE-vaikudele ei mõjuta kastmine Aqua Regiasse.Kuid kui selle reagendi temperatuur ja sellest tulenev rõhk tõusevad kõrgeks, suureneb ka reaktiivi komponentide imendumine vaigusse.Järgnevad kõikumised, nagu äkiline rõhukadu, võivad olla füüsiliselt kahjulikud, kuna vaigus imendunud aurud paisuvad.Ilmselgelt peame PTFE keemilistest omadustest rääkides eristama rangelt keemilisi reaktsioone, nagu me väljendasime "keemilise ühilduvuse" all, ja füüsikalisi toimeid, nagu "absorptsioon" koos mehaanilise ja termilise pingega.
Tavalistel kasutustemperatuuridel ründavad PTFE-vaikud nii vähesed kemikaalid, mitte ei esita tabelina kokkusobivaid kemikaale.Need reagendid on ühed kõige ägedamad teadaolevad oksüdeerijad ja redutseerijad.Fluorosüsivesinikega lähedases kontaktis olev elementaarne naatrium eemaldab polümeeri molekulist fluori.Seda reaktsiooni kasutatakse laialdaselt veevabades lahustes PTFE pindade söövitamiseks, nii et vaike saab liimida.Teised leelismetallid (kaalium, liitium jne) reageerivad sarnaselt.
Mõnel juhul on TFE ja PFA soovitatava piirtemperatuuri 260 °C ja FEP puhul 204 °C juures või selle lähedal mõned kõrge kontsentratsiooniga kemikaalid PTFE suhtes reageerivad.Naatriumsöövitusega sarnase rünnaku on sellistel kõrgetel temperatuuridel tekitanud 80% NaOH või KOH, metallhüdriidid nagu boraanid (nt B2H6), alumiiniumkloriid, ammoniaak (NH3) ning teatud amiinid (R-NH2) ja imiinid ( R = NH).Samuti on täheldatud aeglast oksüdatiivset rünnakut 70% lämmastikhappe puhul rõhu all 250 °C juures.Selliste äärmuslike redutseerivate või oksüdeerivate tingimuste lähenemisel on vaja spetsiaalseid katseid.
Imendumine
Erinevalt metallidest absorbeerivad plast ja elastomeerid erinevas koguses materjale, millega nad kokku puutuvad, eriti orgaanilisi vedelikke.PTFE neelduvus on ebatavaliselt madal ning keemiline reaktsioon plasti ja teiste ainete vahel on haruldane (varem märgitud üksikute eranditega).Kuid kui imendumine on kombineeritud muude mõjudega, võib see omadus mõjutada nende vaikude kasutatavust konkreetses keemilises keskkonnas.Näiteks kui ilmnevad kiired temperatuuri või rõhu kõikumised, võivad tekkida füüsiliselt kahjustavad asjaolud.PTFE-vaikude laiem kasutustemperatuuri vahemik seab need seda tüüpi füüsilistele kahjustustele sagedamini kui muud plastid.
Selgituseks vaatleme ATSM-i standardites* vooderdatud torude jaoks kirjeldatud "aurutsükli" testi.Vooderdatud torude proovid allutatakse 0,8 MPa (125 psi) aurule, vahelduvalt madala rõhuga külma veega, mis põhjustab tõepoolest väga suuri termilisi ja rõhukõikumisi.Seda korratakse 100 tsüklit.Aur tekitas läbi voodri rõhu ja temperatuuri gradiendi, põhjustades väikese koguse auru imendumist, mis kondenseerub voodri seina sees veeks.Surve vabastamisel või auru tagasijuhtimisel võib kinnijäänud vesi paisuda auruks, tekitades esialgse mikropoore.Korduv surve ja termiline tsükkel suurendab mikropoore, põhjustades lõpuks nähtavad veega täidetud villid vooderdis.ASTM-i standardid märgivad, et villid ei mõjuta negatiivselt toruvooderdise jõudlust – keemilise barjääri paksus on endiselt puutumata.
On söövitavaid meetmeid, mis vähendavad villide raskust.Vooderdatud toru või anuma soojusisolatsioon vähendab temperatuuri gradienti vooderdis, vältides seeläbi sageli kondenseerumist ja neelduvate vedelike järgnevat paisumist.Samuti vähendas see temperatuurimuutuste kiirust ja ulatust, vähendades seeläbi villide teket.Seega võib isolatsioon, vähendades vaigu, pakkuda paljudel juhtudel kaitsemeedet.Täiendavat kaitset saab pakkuda tööprotseduuride või seadmete abil, mis piiravad protsessi rõhu vähenemise või temperatuuri tõusu kiirust.
Läbilaskvus
Läbilaskvus on neeldumisega tihedalt seotud tegur, kuid see sõltub ka muudest füüsikalistest mõjudest, nagu difusioon ja temperatuur.Üle 20-aastase PTFE-voodriga torude kogemuse jooksul on söövitava auru läbitungimisest ja seejärel tugielemendi korrosioonist tingitud rikete arv olnud märkimisväärselt väike.Voodri paksus 1,27–6,35 mm, mis on vajalik füüsilise tugevuse tagamiseks kõrgel temperatuuril, vähendab läbitungimist nii palju, et see on tavaliselt vähetähtis.Kuna läbitungimist mõjutavad nii paljud muutujad, on eksitav kasutada õhukeste polümeerkiledega saadud laboratoorseid läbilaskvusandmeid konkreetsete fluoroplastiliste polümeersete vooderdiste valimisel.Kui mõned erandid välja arvata, ei mõjuta fluoroplastide läbilaskvuse erinevused valmistatud torustike ja seadmete toimivust vähe.Toimivust kontrollitakse peamiselt disaini, valmistamise ja kvaliteedikontrolli kaudu.Seetõttu on esmane mure tavaliselt absorptsiooniga, kuna see on omadus, mis näitab kõige paremini fluorosüsinikvaikude kasutuskõlblikkust antud keemilises keskkonnas.
Piiramata vooderdiste puhul on oluline, et voodri ja tugielemendi vaheline ruum ventileeritaks atmosfääri, mitte ainult selleks, et võimaldada vähesel hulgal läbilaskvatest aurudest välja pääseda, vaid ka selleks, et vältida kinnijäänud õhu paisumist voodri kokkuvarisemisel.Samuti kasutatakse neid tuulutusavasid vooderdatud torude kvaliteedikontrolli testimiseks ja kaitseseadmena, mis näitab lekkeid vooderdise kahjustuse korral.Voodri kokkuvarisemist seostatakse sageli läbitungimisega, kuigi tegelikult on peamine põhjus vaakumi tekkimine protsessivoos.Vooderdatud torude tootjad avaldavad oma erineva suuruse ja vooderdise paksusega vastupidavuse vaakumile nimitemperatuuril, kuid mõnikord on vaja vältida liigset vaakumit konstruktsiooniomaduste ja tööprotseduuride abil.
Postitusaeg: 14.02.2019