(Consulte tamén Polymer® PTFE e Polymer® FEP & PFA Specifications ) As propiedades mecánicas do PTFE son baixas en comparación con outros plásticos, pero as súas propiedades permanecen nun nivel útil nun amplo rango de temperaturas de -100 °F a +400 °F (- 73 °C a 204 °C).
Propiedades típicas das resinas fluoropolímeras polymer® PTFE
Resistencia á temperatura
As temperaturas superiores a 77 °C non son favorables para os compoñentes da maioría dos elastómeros e plásticos, mentres que o PTFE soporta temperaturas de ata 260 °C.Mesmo por debaixo de 77 °C, se se combinan ácidos corrosivos para metais e disolventes orgánicos, os revestimentos e compoñentes de PTFE adoitan ser preferidos porque os elastómeros e outros plásticos adoitan carecer de resistencia ao inchazo e ablandamento dos disolventes.
Inercia química
Por inercia química, queremos dicir que as resinas de fluorocarbono de PTFE poden estar en contacto continuo con outra substancia sen que teña lugar ningunha reacción química detectable.En xeral, as resinas de fluorocarbono PTFE son químicamente inertes.Non obstante, esta afirmación, como todas as xeneralizacións, debe ser matizada para que sexa perfectamente precisa.Non obstante, a cualificación non levará a confusión se se ten en conta os feitos básicos sobre o comportamento das resinas de PTFE.
O resumo de descrición habitual de varios datos de proba pode ser enganoso, xa que pode agrupar tipos fundamentalmente diferentes de comportamento "químico".Para que a descrición sexa clara, debe distinguir entre reaccións estrictamente químicas e accións físicas como a absorción.A descrición debe permitir ao usuario ter en conta as interrelacións das propiedades físicas e químicas que poden afectar a unha determinada aplicación.
Por exemplo, as resinas de PTFE non se verán afectadas pola inmersión en aqua regia.Non obstante, se a temperatura e a presión resultante deste reactivo se fan altas, tamén aumentará a absorción dos compoñentes do reactivo na resina.As flutuacións posteriores, como a perda repentina de presión, poden ser físicamente prexudiciais debido á expansión dos vapores absorbidos na resina.Obviamente, entón, cando falamos das propiedades químicas do PTFE debemos distinguir entre reaccións estritamente químicas, como expresamos en termos de "compatibilidade química" e accións físicas, como a "absorción" combinada con estrés mecánico e térmico.
Dentro das temperaturas normais de uso, as resinas de PTFE son atacadas por tan poucos produtos químicos en lugar de tabular os produtos químicos cos que son compatibles.Estes reactivos están entre os oxidantes e axentes reductores máis violentos coñecidos.O sodio elemental en contacto íntimo cos fluorocarburos elimina o flúor da molécula de polímero.Esta reacción úsase amplamente en solucións anhidras para gravar as superficies de PTFE para que as resinas poidan unirse con adhesivo.Os outros metais alcalinos (potasio, litio, etc.) reaccionan de xeito similar.
Nalgúns casos, na temperatura límite de servizo suxerida ou preto de 260 °C para TFE e PFA, e 204 °C para FEP, algúns produtos químicos en altas concentracións foron reactivos cara ao PTFE.Ataque similar ao gravado con sodio produciuse a temperaturas tan elevadas por NaOH ou KOH do 80%, hidruros metálicos como boranos (por exemplo, B2H6), cloruro de aluminio, amoníaco (NH3) e certas aminas (R-NH2) e iminas. R = NH).Ademais, observouse un ataque oxidativo lento por ácido nítrico ao 70% a presión a 250 °C.Requírense probas especiais cando se achegan a tales condicións extremas de redución ou oxidación.
Absorción
A diferenza dos metais, o plástico e os elastómeros absorben cantidades variables dos materiais cos que entran en contacto, especialmente os líquidos orgánicos.As absorcións en PTFE son inusualmente baixas, e unha reacción química entre o plástico e as outras substancias é unha rareza (coas poucas excepcións sinaladas anteriormente).Non obstante, cando a absorción se combina con outros efectos, esta propiedade pode influír na utilidade destas resinas nun ambiente químico particular.Por exemplo, se se producen flutuacións rápidas de temperatura ou presión, pódense crear circunstancias físicamente prexudiciais.O rango de temperatura de servizo máis amplo para as resinas de PTFE expónas a este tipo de danos físicos con máis frecuencia que outros plásticos.
A modo de explicación, consideremos a proba do "ciclo de vapor" descrita nos estándares ATSM* para tubos revestidos.As mostras de tubos revestidos son sometidas a vapor de 0,8 MPa (125 psi), alternando con auga fría a baixa presión, o que provoca flutuacións térmicas e de presión moi graves.Isto repítese durante 100 ciclos.O vapor creou un gradiente de presión e temperatura a través do revestimento provocando a absorción dunha pequena cantidade de vapor que se condensa en auga dentro da parede do revestimento.Ao liberar a presión, ou á reintrodución de vapor, a auga atrapada pode expandirse ata converterse en vapor, provocando un microporo orixinal.A presión repetida e os ciclos térmicos amplían os microporos, causando finalmente burbullas visibles cheas de auga dentro do forro.As normas ASTM sinalan que as burbullas non afectan negativamente o rendemento do revestimento da tubaxe: o grosor da barreira química aínda está intacto.
Existen medidas corrosivas que reducen a gravidade da formación de burbullas.O illamento térmico dun tubo ou recipiente revestido reduce o gradiente de temperatura no revestimento, evitando así a condensación e a posterior expansión dos fluídos absorbidos.Tamén reduciu a velocidade e a magnitude dos cambios de temperatura, minimizando así a formación de burbullas.Así, ao reducir a resina, o illamento pode proporcionar unha medida de protección en moitos casos.Pódese proporcionar protección adicional empregando procedementos operativos ou dispositivos que limiten a taxa de reducións de presión do proceso ou aumentos de temperatura.
Permeación
A permeación é un factor moi relacionado coa absorción, pero tamén é función doutros efectos físicos, como a difusión e a temperatura.En máis de 20 anos de experiencia con tubos revestidos de PTFE, o número de fallos atribuídos á permeación dun vapor corrosivo seguido da corrosión do elemento de soporte foi notablemente pouco.Os espesores do forro de 1,27 a 6,35 mm necesarios para a resistencia física a altas temperaturas reducen a permeación ata o punto de que normalmente é unha consideración menor.Debido a que tantas variables afectan a permeación, resulta enganoso utilizar datos de permeabilidade de laboratorio obtidos con películas finas de polímero como base para a selección de revestimentos de polímero fluoroplástico específicos.Con poucas excepcións, as diferenzas de permeabilidade entre os fluoroplásticos teñen pouca influencia no rendemento das tubaxes e equipos fabricados.O rendemento está controlado principalmente polo deseño, fabricación e control de calidade.Polo tanto, a principal preocupación adoita ser a absorción, xa que esta é a propiedade máis indicativa da funcionalidade das resinas de fluorocarbono nun ambiente químico determinado.
En revestimentos sen límites, é importante que o espazo entre o revestimento e o elemento de soporte sexa ventilado á atmosfera, non só para permitir o escape de pequenas cantidades de vapores permeantes senón para evitar que a expansión do aire atrapado colapse o revestimento.Ademais, estes respiradoiros utilízanse para probas de control de calidade dos tubos revestidos e como dispositivo de seguridade para indicar fugas en caso de danos no revestimento.O colapso do revestimento atribúese a miúdo á permeación cando en realidade a causa principal é a aparición de baleiro no fluxo do proceso.Os fabricantes de tubos revestidos publican a resistencia ao baleiro á temperatura nominal dos seus diferentes tamaños e grosores de revestimento, pero ás veces é necesario evitar o baleiro excesivo mediante características de deseño e procedementos operativos.
Hora de publicación: 14-feb-2019