خواص PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن).

(همچنین به مشخصات polymer® PTFE و polymer® FEP & PFA مراجعه کنید) خواص مکانیکی PTFE در مقایسه با سایر پلاستیک‌ها پایین است، اما خواص آن در محدوده دمایی وسیعی از -100 درجه فارنهایت تا +400 درجه فارنهایت در سطح مفیدی باقی می‌ماند. 73 درجه سانتیگراد تا 204 درجه سانتیگراد).

خواص معمولی رزین های فلوروپلیمر پلیمر PTFE

مقاومت حرارتی

دمای بالاتر از 77 درجه سانتیگراد برای اجزای اکثر الاستومرها و پلاستیکها مطلوب نیست، در حالی که PTFE دمای بالای 260 درجه سانتیگراد را تحمل می کند.حتی در دمای کمتر از 77 درجه سانتیگراد، اگر اسیدهای خورنده به فلزات و حلال‌های آلی ترکیب شوند، آسترها و اجزای PTFE اغلب ترجیح داده می‌شوند زیرا الاستومرها و سایر پلاستیک‌ها اغلب در برابر تورم و نرم شدن حلال مقاومت ندارند.

بی اثری شیمیایی

منظور ما از بی اثری شیمیایی این است که رزین های فلوئوروکربن PTFE می توانند در تماس مداوم با ماده دیگری بدون هیچ واکنش شیمیایی قابل تشخیصی باشند.به طور کلی، رزین های فلوئوروکربن PTFE از نظر شیمیایی بی اثر هستند.با این وجود، این گزاره، مانند همه تعمیم ها، برای اینکه کاملاً دقیق باشد، باید واجد شرایط باشد.با این حال، اگر حقایق اساسی در مورد رفتار رزین های PTFE را در نظر داشته باشید، صلاحیت منجر به سردرگمی نمی شود.

خلاصه توصیف معمول داده‌های آزمایشی مختلف می‌تواند گمراه‌کننده باشد، زیرا ممکن است انواع مختلفی از رفتار «شیمیایی» را با هم ترکیب کند.اگر قرار است توضیحات واضح باشد، باید بین واکنش‌های کاملا شیمیایی و اعمال فیزیکی مانند جذب تمایز قائل شد.توضیحات باید به کاربر امکان دهد تا روابط متقابل خواص فیزیکی و شیمیایی را که ممکن است بر یک برنامه خاص تأثیر بگذارد را در نظر بگیرد.

برای مثال، رزین‌های PTFE تحت تأثیر غوطه‌ور شدن در آب‌های آبی قرار نمی‌گیرند.با این حال اگر دما و فشار حاصل از این معرف زیاد شود، جذب اجزای معرف به رزین نیز افزایش می یابد.نوسانات بعدی، مانند کاهش فشار ناگهانی، می تواند به دلیل انبساط بخارات جذب شده در رزین، از نظر فیزیکی آسیب ببیند.بدیهی است، پس، وقتی در مورد خواص شیمیایی PTFE صحبت می کنیم، باید بین واکنش های کاملاً شیمیایی، همانطور که در قالب "سازگاری شیمیایی" و اعمال فیزیکی، مانند "جذب" همراه با تنش های مکانیکی و حرارتی بیان شد، تمایز قائل شویم.

در دمای استفاده معمولی، رزین های PTFE به جای جدول بندی مواد شیمیایی که با آنها سازگار هستند، توسط مواد شیمیایی بسیار کمی مورد حمله قرار می گیرند.این واکنش دهنده ها از خشن ترین اکسید کننده ها و عوامل کاهنده شناخته شده هستند.سدیم عنصری در تماس نزدیک با فلوئوروکربن ها، فلوئور را از مولکول پلیمر حذف می کند.این واکنش به طور گسترده ای در محلول های بی آب برای حکاکی سطوح PTFE به طوری که رزین ها می توانند چسبنده شوند استفاده می شود.سایر فلزات قلیایی (پتاسیم، لیتیوم و غیره) به طور مشابه واکنش نشان می دهند.

در برخی موارد در یا نزدیک به دمای حد خدمات پیشنهادی 260 درجه سانتیگراد برای TFE و PFA و 204 درجه سانتیگراد برای FEP، چند ماده شیمیایی در غلظتهای بالا نسبت به PTFE واکنش نشان داده اند.حمله ای مشابه اچ سدیم در چنین دماهای بالایی توسط 80% NaOH یا KOH، هیدریدهای فلزی مانند بوران ها (به عنوان مثال، B2H6)، کلرید آلومینیوم، آمونیاک (NH3) و آمین های خاص (R-NH2) و ایمین ها (R-NH2) تولید شده است. R = NH).همچنین حمله اکسیداتیو آهسته توسط اسید نیتریک 70 درصد تحت فشار در دمای 250 درجه سانتی گراد مشاهده شده است.هنگامی که به چنین شرایط افراطی کاهش یا اکسیداسیون نزدیک می شود، آزمایش ویژه مورد نیاز است.

جذب

بر خلاف فلزات، پلاستیک و الاستومرها مقادیر مختلفی از موادی را که با آنها تماس دارند جذب می‌کنند، به ویژه مایعات آلی.میزان جذب در PTFE به طور غیرمعمول کم است و واکنش شیمیایی بین پلاستیک و سایر مواد نادر است (به استثنای معدودی که قبلا ذکر شد).با این حال، هنگامی که جذب با اثرات دیگر ترکیب می شود، این ویژگی می تواند بر قابلیت استفاده این رزین ها در یک محیط شیمیایی خاص تأثیر بگذارد.به عنوان مثال، اگر نوسانات سریع دما یا فشار رخ دهد، ممکن است شرایطی ایجاد شود که از نظر فیزیکی آسیب‌رسان باشد.محدوده دمایی وسیع تر برای رزین های PTFE آنها را بیشتر از سایر پلاستیک ها در معرض این نوع آسیب فیزیکی قرار می دهد.

به عنوان توضیح، اجازه دهید تست "چرخه بخار" را که در استانداردهای ATSM* برای لوله های آستر شده توضیح داده شده است، در نظر بگیریم.نمونه های لوله اندود شده در معرض بخار 0.8 مگا پاسکال (125 psi) قرار می گیرند که متناوب با آب سرد کم فشار، باعث نوسانات حرارتی و فشار بسیار شدید می شود.این کار برای 100 سیکل تکرار می شود.بخار یک گرادیان فشار و دما از طریق لاینر ایجاد می کند و باعث جذب مقدار کمی بخار می شود که به آب در دیواره لاینر متراکم می شود.در صورت آزاد شدن فشار، یا با وارد کردن مجدد بخار، آب محبوس شده می تواند به بخار منبسط شود و باعث ایجاد یک میکرو منافذ اصلی شود.فشار مکرر و چرخه حرارتی باعث بزرگ شدن ریز منافذ می شود و در نهایت باعث ایجاد تاول های پر از آب قابل مشاهده در داخل آستر می شود.استانداردهای ASTM اشاره می‌کنند که تاول‌ها بر عملکرد پوشش لوله تأثیر منفی نمی‌گذارند - ضخامت مانع شیمیایی هنوز دست نخورده است.

اقدامات خورنده ای وجود دارد که شدت تاول را کاهش می دهد.عایق حرارتی یک لوله یا مخزن آستردار، گرادیان دما را در لاینر کاهش می دهد، در نتیجه اغلب از تراکم و انبساط بعدی سیالات جذب شده جلوگیری می کند.همچنین سرعت و شدت تغییرات دما را کاهش داد و در نتیجه تاول زدن را به حداقل رساند.بنابراین، با کاهش رزین، عایق می تواند در بسیاری از موارد یک اقدام محافظتی ارائه دهد.حفاظت اضافی را می توان با استفاده از روش های عملیاتی یا دستگاه هایی که سرعت کاهش فشار فرآیند یا افزایش دما را محدود می کنند، فراهم کرد.

نفوذ

نفوذ عاملی است که ارتباط نزدیکی با جذب دارد، اما همچنین تابعی از سایر اثرات فیزیکی مانند انتشار و دما است.در بیش از 20 سال تجربه با لوله های PTFE آستر شده، تعداد خرابی هایی که به نفوذ بخار خورنده و به دنبال آن خوردگی عضو پشتیبانی نسبت داده می شود، بسیار کم بوده است.ضخامت آستر 1.27 تا 6.35 میلی متر که برای استحکام فیزیکی در دماهای بالا لازم است نفوذ را تا حدی کاهش می دهد که معمولاً یک ملاحظات جزئی است.از آنجایی که بسیاری از متغیرها بر نفوذ تاثیر می‌گذارند، استفاده از داده‌های نفوذپذیری آزمایشگاهی به‌دست‌آمده با فیلم‌های پلیمری نازک به عنوان مبنایی برای انتخاب پوشش‌های پلیمری فلوروپلاستیک خاص، گمراه‌کننده است.به جز چند استثنا، تفاوت در نفوذپذیری در میان فلوروپلاستیک ها تأثیر کمی بر عملکرد لوله ها و تجهیزات ساخته شده دارد.عملکرد در درجه اول توسط طراحی، ساخت و کنترل کیفیت کنترل می شود.از این رو، نگرانی اصلی معمولاً با جذب است، زیرا این ویژگی بیش از همه نشان‌دهنده قابلیت استفاده رزین‌های فلوئوروکربن در یک محیط شیمیایی معین است.

در آسترهای نامحدود، مهم است که فضای بین لاینر و عضو نگهدارنده به اتمسفر تهویه شود، نه تنها اجازه خروج مقدار کمی از بخارات نافذ را می دهد، بلکه برای جلوگیری از انبساط هوای محبوس از فروپاشی آستر.همچنین از این دریچه ها برای تست کنترل کیفی لوله آستردار و به عنوان یک وسیله ایمنی برای نشان دادن نشتی در صورت آسیب لاینر استفاده می شود.ریزش لاینر اغلب به نفوذ نسبت داده می شود در حالی که در واقع علت اصلی وقوع خلاء در جریان فرآیند است.تولید کنندگان لوله های آستردار مقاومت در برابر خلاء را در دمای نامی اندازه ها و ضخامت های مختلف خود منتشر می کنند، اما گاهی اوقات لازم است با ویژگی های طراحی و روش های عملیاتی از خلاء بیش از حد جلوگیری شود.