(vidi također specifikacije polymer® PTFE i polymer® FEP & PFA) Mehanička svojstva PTFE-a su niska u usporedbi s drugom plastikom, ali njegova svojstva ostaju na korisnoj razini u širokom temperaturnom rasponu od -100°F do +400°F (- 73°C do 204°C).
Tipična svojstva polimer® PTFE fluoropolimernih smola
Otpornost na temperaturu
Temperature iznad 77°C nisu povoljne za komponente većine elastomera i plastike, dok PTFE podnosi temperature do 260°C.Čak i ispod 77°C, ako se kombiniraju kiseline korozivne za metale i organska otapala, obloge i komponente od PTFE-a često se preferiraju jer elastomeri i druga plastika često nemaju otpornost na bubrenje i omekšavanje otapala.
Kemijska inertnost
Pod kemijskom inertnošću mislimo da PTFE fluorougljične smole mogu biti u stalnom kontaktu s drugom tvari bez vidljive kemijske reakcije.Općenito, PTFE fluorougljikove smole su kemijski inertne.Ipak, ova izjava, kao i sve generalizacije, mora biti kvalificirana ako želi biti savršeno točna.Međutim, kvalifikacija neće dovesti do zabune ako se imaju na umu osnovne činjenice o ponašanju PTFE smola.
Uobičajeni sažetak opisa raznih testnih podataka može dovesti u zabludu, jer može zbrojiti fundamentalno različite tipove "kemijskog" ponašanja.Kako bi opis bio jasan, mora se razlikovati između striktno kemijskih reakcija i fizičkih radnji kao što je apsorpcija.Opis mora omogućiti korisniku da uzme u obzir međuodnose fizikalnih i kemijskih svojstava koji mogu utjecati na određenu primjenu.
Na primjer, PTFE smole neće utjecati na uranjanje u aqua regia.Ipak, ako temperatura i rezultirajući tlak ovog reagensa postanu visoki, apsorpcija komponenata reagensa u smolu će se također povećati.Naknadne fluktuacije, kao što je nagli gubitak tlaka, mogu biti fizički štetne zbog širenja para apsorbiranih u smoli.Očito, dakle, kada govorimo o kemijskim svojstvima PTFE-a, moramo razlikovati striktno kemijske reakcije, kako smo izrazili u terminima "kemijske kompatibilnosti" i fizičkih radnji, kao što je "apsorpcija" u kombinaciji s mehaničkim i toplinskim stresom.
Unutar normalnih temperatura uporabe, PTFE smole su napadnute s tako malo kemikalija umjesto tabličnog prikaza kemikalija s kojima su kompatibilne.Ovi reaktanti su među najjačim poznatim oksidansima i redukcijskim agensima.Elementarni natrij u bliskom kontaktu s fluorougljicima uklanja fluor iz molekule polimera.Ova se reakcija naširoko koristi u bezvodnim otopinama za nagrizanje površina PTFE-a tako da se smole mogu zalijepiti ljepilom.Slično reagiraju i drugi alkalijski metali (kalij, litij itd.).
U nekim slučajevima na ili blizu preporučene granične radne temperature od 260°C za TFE & PFA, i 204°C za FEP, prijavljeno je da nekoliko kemikalija u visokim koncentracijama reaguje na PTFE.Napad sličan natrijevom jetkanju na tako visokim temperaturama izazivaju 80% NaOH ili KOH, metalni hidridi kao što su borani (npr. B2H6), aluminijev klorid, amonijak (NH3) i određeni amini (R-NH2) i imini ( R = NH).Također, uočen je spori oksidacijski napad 70% dušične kiseline pod tlakom na 250°C.Posebno ispitivanje je potrebno kada se pristupi takvim ekstremnim uvjetima redukcije ili oksidacije.
Apsorpcija
Za razliku od metala, plastika i elastomeri apsorbiraju različite količine materijala s kojima dolaze u kontakt, posebice organskih tekućina.Sposobnosti upijanja PTFE-a su neuobičajeno niske, a kemijska reakcija između plastike i drugih tvari je rijetkost (uz nekoliko iznimaka koje smo prethodno spomenuli).Međutim, kada se upijanje kombinira s drugim učincima, ovo svojstvo može utjecati na upotrebljivost ovih smola u određenom kemijskom okruženju.Na primjer, ako dođe do brzih fluktuacija temperature ili tlaka, mogu se stvoriti okolnosti koje su fizički štetne.Širi raspon radne temperature za PTFE smole izlaže ih ovoj vrsti fizičkog oštećenja češće nego ostale plastike.
Kao objašnjenje, razmotrimo test "parnog ciklusa" opisan u ATSM standardima* za obložene cijevi.Uzorci obložene cijevi podvrgnuti su pari od 0,8 MPa (125 psi), naizmjenično s hladnom vodom niskog tlaka, uzrokujući doista vrlo ozbiljne toplinske i tlačne fluktuacije.Ovo se ponavlja 100 ciklusa.Para je stvorila gradijent tlaka i temperature kroz košuljicu uzrokujući apsorpciju male količine pare koja se kondenzira u vodu unutar stijenke košuljice.Otpuštanjem tlaka ili ponovnim uvođenjem pare, zarobljena voda može se proširiti u paru uzrokujući originalne mikro pore.Ponovljeni pritisak i toplinski cikli proširuju mikro pore, što u konačnici uzrokuje vidljive mjehuriće ispunjene vodom unutar obloge.ASTM standardi napominju da mjehurići ne utječu nepovoljno na performanse obloge cijevi – debljina kemijske barijere još uvijek je netaknuta.
Postoje korozivne mjere koje smanjuju ozbiljnost stvaranja mjehura.Toplinska izolacija obložene cijevi ili posude smanjuje temperaturni gradijent u košuljici, čime se često sprječava kondenzacija i kasnije širenje apsorbiranih tekućina.Također je smanjio brzinu i veličinu temperaturnih promjena, čime je stvaranje mjehura smanjeno na minimum.Stoga, smanjenjem smole, izolacija može pružiti zaštitnu mjeru u mnogim slučajevima.Dodatna zaštita može se osigurati korištenjem radnih postupaka ili uređaja koji ograničavaju brzinu smanjenja tlaka procesa ili povećanja temperature.
Prožimanje
Permeacija je čimbenik usko povezan s apsorpcijom, ali također je i funkcija drugih fizičkih učinaka, kao što su difuzija i temperatura.U više od 20 godina iskustva s cijevima obloženim PTFE-om, broj kvarova koji se pripisuju prodiranju korozivne pare nakon koje slijedi korozija potpornog elementa bio je izuzetno mali.Debljine obloge od 1,27 do 6,35 mm neophodne za fizičku čvrstoću na visokim temperaturama smanjuju propusnost do te mjere da je to obično manji značaj.Budući da toliko mnogo varijabli utječe na propusnost, pogrešno je koristiti laboratorijske podatke o propusnosti dobivene s tankim polimernim filmovima kao osnovu za odabir specifičnih obloga od fluoroplastičnih polimera.Uz nekoliko iznimaka, razlike u propusnosti između fluoroplastike imaju malo utjecaja na performanse proizvedenih cjevovoda i opreme.Učinkovitost se prvenstveno kontrolira dizajnom, proizvodnjom i kontrolom kvalitete.Stoga je primarna briga obično vezana uz apsorpciju, budući da je to svojstvo koje najviše ukazuje na upotrebljivost fluorougljikovih smola u danom kemijskom okruženju.
Kod nesputanih obloga, važno je da prostor između košuljice i potpornog elementa bude odzračen u atmosferu, ne samo da bi se omogućilo ispuštanje male količine propusnih para, već i da bi se spriječilo širenje zarobljenog zraka od kolapsa košuljice.Također, ovi se otvori koriste za ispitivanje kontrole kvalitete obložene cijevi i kao sigurnosni uređaj za indikaciju curenja u slučaju oštećenja obloge.Kolaps košuljice često se pripisuje propusnosti dok je zapravo primarni uzrok pojava vakuuma u struji procesa.Proizvođači obloženih cijevi objavljuju otpornost na vakuum pri nazivnoj temperaturi njihovih različitih veličina i debljina košuljice, ali ponekad je potrebno spriječiti prekomjerni vakuum konstrukcijskim značajkama i radnim postupcima.
Vrijeme objave: 14. veljače 2019