पीटीएफई (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन) गुण

(पॉलीमर® PTFE और पॉलीमर® FEP और PFA विशिष्टताएँ भी देखें) PTFE के यांत्रिक गुण अन्य प्लास्टिक की तुलना में कम हैं, लेकिन इसके गुण -100°F से +400°F (-) की विस्तृत तापमान सीमा पर उपयोगी स्तर पर बने रहते हैं। 73°C से 204°C).

पॉलिमर® PTFE फ्लोरोपॉलीमर रेजिन के विशिष्ट गुण

तापमान प्रतिरोध

77°C से ऊपर का तापमान अधिकांश इलास्टोमर्स और प्लास्टिक के घटकों के लिए अनुकूल नहीं है, जबकि PTFE 260°C तक के उच्च तापमान का सामना कर सकता है।यहां तक ​​कि 77 डिग्री सेल्सियस से नीचे, यदि धातुओं और कार्बनिक सॉल्वैंट्स के लिए संक्षारक एसिड संयुक्त होते हैं, तो पीटीएफई के लाइनर और घटकों को अक्सर पसंद किया जाता है क्योंकि इलास्टोमर्स और अन्य प्लास्टिक में अक्सर विलायक सूजन और नरम होने के प्रतिरोध की कमी होती है।

रासायनिक जड़ता

रासायनिक जड़ता से हमारा मतलब है कि पीटीएफई फ्लोरोकार्बन रेजिन किसी अन्य पदार्थ के साथ निरंतर संपर्क में रह सकता है, जिसमें कोई पता लगाने योग्य रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है।सामान्य तौर पर, PTFE फ़्लोरोकार्बन रेजिन रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं।फिर भी, यह कथन, सभी सामान्यीकरणों की तरह, योग्य होना चाहिए यदि इसे पूरी तरह से सटीक होना है।हालाँकि, यदि कोई पीटीएफई रेजिन के व्यवहार के बारे में बुनियादी तथ्यों को ध्यान में रखता है, तो योग्यता से भ्रम पैदा नहीं होगा।

विभिन्न परीक्षण डेटा का सामान्य विवरण सारांश भ्रामक हो सकता है, क्योंकि यह मौलिक रूप से विभिन्न प्रकार के "रासायनिक" व्यवहार को एक साथ जोड़ सकता है।यदि विवरण स्पष्ट होना है, तो उसे कड़ाई से रासायनिक प्रतिक्रियाओं और अवशोषण जैसी भौतिक क्रियाओं के बीच अंतर करना होगा।विवरण को उपयोगकर्ता को भौतिक और रासायनिक गुणों के अंतर्संबंधों को ध्यान में रखने में सक्षम बनाना चाहिए जो किसी विशेष एप्लिकेशन को प्रभावित कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, पीटीएफई रेजिन एक्वा रेजिया में विसर्जन से अप्रभावित रहेंगे।फिर भी यदि इस अभिकर्मक का तापमान और परिणामी दबाव अधिक हो जाता है, तो राल में अभिकर्मक के घटकों का अवशोषण भी बढ़ जाएगा।इसके बाद होने वाले उतार-चढ़ाव, जैसे अचानक दबाव में कमी, राल में अवशोषित वाष्प के विस्तार के कारण शारीरिक रूप से हानिकारक हो सकते हैं।जाहिर है, तब, जब हम पीटीएफई के रासायनिक गुणों के बारे में बात करते हैं तो हमें सख्ती से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बीच अंतर करना चाहिए, जैसा कि हमने "रासायनिक संगतता" और यांत्रिक और थर्मल तनाव के साथ संयुक्त "अवशोषण" जैसी भौतिक क्रियाओं के संदर्भ में व्यक्त किया है।

सामान्य उपयोग के तापमान के भीतर, पीटीएफई रेजिन पर उन रसायनों को सारणीबद्ध करने के बजाय बहुत कम रसायनों द्वारा हमला किया जाता है जिनके साथ वे संगत हैं।ये अभिकारक ज्ञात सबसे हिंसक ऑक्सीडाइज़र और कम करने वाले एजेंटों में से हैं।फ्लोरोकार्बन के साथ घनिष्ठ संपर्क में मौलिक सोडियम पॉलिमर अणु से फ्लोरीन को हटा देता है।इस प्रतिक्रिया का व्यापक रूप से पीटीएफई की सतहों को खोदने के लिए निर्जल समाधानों में उपयोग किया जाता है ताकि रेजिन को चिपकने वाला जोड़ा जा सके।अन्य क्षार धातुएँ (पोटेशियम, लिथियम, आदि) समान रूप से प्रतिक्रिया करती हैं।

कुछ मामलों में टीएफई और पीएफए ​​के लिए 260 डिग्री सेल्सियस और एफईपी के लिए 204 डिग्री सेल्सियस के सुझाए गए सेवा सीमा तापमान पर या उसके आसपास, उच्च सांद्रता में कुछ रसायनों को पीटीएफई के प्रति प्रतिक्रियाशील बताया गया है।80% NaOH या KOH, धातु हाइड्राइड्स जैसे बोरेन (उदाहरण के लिए, B2H6), एल्यूमीनियम क्लोराइड, अमोनिया (NH3), और कुछ एमाइन (R-NH2) और इमाइन द्वारा इतने उच्च तापमान पर सोडियम ईच के समान हमला किया गया है। आर = एनएच).इसके अलावा, 250 डिग्री सेल्सियस पर दबाव में 70% नाइट्रिक एसिड द्वारा धीमा ऑक्सीडेटिव हमला देखा गया है।जब अपचायक या ऑक्सीकरण स्थितियों की ऐसी चरम सीमा पर पहुँचते हैं तो विशेष परीक्षण की आवश्यकता होती है।

अवशोषण

धातुओं के विपरीत, प्लास्टिक और इलास्टोमर्स उन सामग्रियों की अलग-अलग मात्रा को अवशोषित करते हैं जिनसे वे संपर्क करते हैं, विशेष रूप से कार्बनिक तरल पदार्थ।पीटीएफई में अवशोषण असामान्य रूप से कम है, और प्लास्टिक और अन्य पदार्थों के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया दुर्लभ है (पहले उल्लेखित कुछ अपवादों को छोड़कर)।हालाँकि, जब अवशोषण को अन्य प्रभावों के साथ जोड़ा जाता है, तो यह गुण एक विशेष रासायनिक वातावरण में इन रेजिन की सेवाक्षमता को प्रभावित कर सकता है।उदाहरण के लिए, यदि तापमान या दबाव में तेजी से उतार-चढ़ाव होता है, तो ऐसी परिस्थितियाँ निर्मित हो सकती हैं जो शारीरिक रूप से हानिकारक हों।पीटीएफई रेजिन के लिए व्यापक सेवा तापमान रेंज उन्हें अन्य प्लास्टिक की तुलना में इस प्रकार की शारीरिक क्षति के लिए अधिक बार उजागर करती है।

स्पष्टीकरण के तौर पर, आइए लाइन्ड पाइप के लिए एटीएसएम मानकों* में वर्णित "भाप चक्र" परीक्षण पर विचार करें।पंक्तिबद्ध पाइप के नमूनों को कम दबाव वाले ठंडे पानी के साथ बारी-बारी से 0.8MPa (125 psi) भाप के अधीन किया जाता है, जिससे वास्तव में बहुत गंभीर थर्मल और दबाव में उतार-चढ़ाव होता है।इसे 100 चक्रों तक दोहराया जाता है।भाप ने लाइनर के माध्यम से एक दबाव और तापमान प्रवणता बनाई जिससे थोड़ी मात्रा में भाप का अवशोषण हुआ जो लाइनर की दीवार के भीतर पानी में संघनित हो गया।दबाव मुक्त होने पर, या भाप के पुन: परिचय पर, फंसा हुआ पानी वाष्प में बदल सकता है जिससे एक मूल सूक्ष्म छिद्र बन सकता है।बार-बार दबाव और थर्मल साइकिलिंग से सूक्ष्म छिद्र बड़े हो जाते हैं, जिससे अंततः लाइनर के भीतर पानी से भरे छाले दिखाई देने लगते हैं।एएसटीएम मानक नोट करते हैं कि छाले पाइप लाइनर के प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालते हैं - रासायनिक बाधा की मोटाई अभी भी बरकरार है।

ऐसे संक्षारक उपाय हैं जो छाले की गंभीरता को कम करते हैं।एक पंक्तिबद्ध पाइप या बर्तन का थर्मल इन्सुलेशन लाइनर में तापमान प्रवणता को कम कर देता है, जिससे अक्सर संक्षेपण और बाद में अवशोषित तरल पदार्थों के विस्तार को रोका जा सकता है।इसने तापमान परिवर्तन की गति और परिमाण को भी कम कर दिया, जिससे छाले कम हो गए।इस प्रकार, राल को कम करके, इन्सुलेशन कई मामलों में एक सुरक्षात्मक उपाय प्रदान कर सकता है।ऑपरेटिंग प्रक्रियाओं या उपकरणों का उपयोग करके अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान की जा सकती है जो प्रक्रिया दबाव में कमी या तापमान वृद्धि की दर को सीमित करती है।

रसना

पारगम्यता अवशोषण से निकटता से संबंधित एक कारक है, लेकिन यह प्रसार और तापमान जैसे अन्य भौतिक प्रभावों का भी एक कार्य है।पीटीएफई लाइन्ड पाइप के साथ 20 से अधिक वर्षों के अनुभव में, संक्षारक वाष्प के प्रवेश के बाद समर्थन सदस्य के क्षरण के कारण होने वाली विफलताओं की संख्या उल्लेखनीय रूप से कम रही है।उच्च तापमान पर शारीरिक मजबूती के लिए आवश्यक 1.27 से 6.35 मिमी की लाइनर मोटाई पारगमन को इस हद तक कम कर देती है कि यह आम तौर पर एक मामूली विचार है।चूँकि इतने सारे चर पारगम्यता को प्रभावित करते हैं, इसलिए विशिष्ट फ़्लोरोप्लास्टिक पॉलीमर अस्तर के चयन के आधार के रूप में पतली बहुलक फिल्मों से प्राप्त प्रयोगशाला पारगम्यता डेटा का उपयोग करना भ्रामक है।कुछ अपवादों को छोड़कर, फ्लोरोप्लास्टिक्स के बीच पारगम्यता में अंतर का फैब्रिकेटेड पाइपिंग और उपकरणों के प्रदर्शन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।प्रदर्शन को मुख्य रूप से डिज़ाइन, निर्माण और गुणवत्ता नियंत्रण द्वारा नियंत्रित किया जाता है।इसलिए, प्राथमिक चिंता आमतौर पर अवशोषण को लेकर होती है, क्योंकि यह वह गुण है जो किसी दिए गए रासायनिक वातावरण में फ्लोरोकार्बन रेजिन की सेवाक्षमता का सबसे अधिक संकेत देता है।

अनबाउंड लाइनिंग में, यह महत्वपूर्ण है कि लाइनर और सपोर्ट सदस्य के बीच की जगह को वायुमंडल में हवा दी जाए, न केवल पारगम्य वाष्प की सूक्ष्म मात्रा को बाहर निकलने की अनुमति दी जाए बल्कि फंसी हुई हवा के विस्तार को लाइनर को ढहने से रोका जाए।इसके अलावा, इन वेंट का उपयोग लाइन वाले पाइप के गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षण और लाइनर क्षति के मामले में रिसाव का संकेत देने के लिए एक सुरक्षा उपकरण के रूप में किया जाता है।लाइनर पतन को अक्सर पारगमन के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जबकि वास्तव में प्राथमिक कारण प्रक्रिया धारा में वैक्यूम की घटना है।लाइन्ड पाइप के निर्माता अपने विभिन्न आकारों और लाइनर मोटाई के रेटेड तापमान पर वैक्यूम के प्रतिरोध को प्रकाशित करते हैं, लेकिन कभी-कभी डिज़ाइन सुविधाओं और संचालन प्रक्रियाओं द्वारा अत्यधिक वैक्यूम को रोकना आवश्यक होता है।