(se også polymer® PTFE og polymer® FEP & PFA spesifikasjoner) PTFEs mekaniske egenskaper er lave sammenlignet med andre plaster, men egenskapene forblir på et nyttig nivå over et bredt temperaturområde på -100°F til +400°F (- 73°C til 204°C).
Typiske egenskaper for polymer® PTFE fluorpolymerharpikser
Temperaturmotstand
Temperaturer over 77°C er ikke gunstige for komponenter av de fleste elastomerer og plast, mens PTFE tåler temperaturer så høye som 260°C.Selv under 77 °C, hvis syrer som er etsende for metaller og organiske løsningsmidler kombineres, er foringer og komponenter av PTFE ofte foretrukket fordi elastomerer og annen plast ofte mangler motstand mot løsningsmiddelsvelling og mykgjøring.
Kjemisk treghet
Med kjemisk inerthet mener vi at PTFE-fluorkarbonharpikser kan være i kontinuerlig kontakt med et annet stoff uten at det finner sted noen påvisbar kjemisk reaksjon.Generelt er PTFE-fluorkarbonharpikser kjemisk inerte.Likevel må denne påstanden, som alle generaliseringer, være kvalifisert hvis den skal være helt nøyaktig.Kvalifiseringen vil imidlertid ikke føre til forvirring hvis man husker på de grunnleggende fakta om oppførselen til PTFE-harpikser.
Det vanlige beskrivelsessammendraget av forskjellige testdata kan være misvisende, for det kan klumpe sammen fundamentalt forskjellige typer "kjemisk" atferd.Skal beskrivelsen være klar, må den skille mellom strengt kjemiske reaksjoner og fysiske handlinger som absorpsjon.Beskrivelsen må gjøre det mulig for brukeren å ta hensyn til sammenhengene mellom de fysiske og kjemiske egenskapene som kan påvirke en bestemt applikasjon.
For eksempel vil PTFE-harpikser være upåvirket av nedsenking i vannvann.Men hvis temperaturen og det resulterende trykket til dette reagenset blir høyt, vil absorpsjonen av komponentene i reagenset inn i harpiksen også øke.Påfølgende svingninger, som plutselig trykktap, kan da være fysisk skadelig på grunn av utvidelse av dampene som absorberes i harpiksen.Når vi snakker om de kjemiske egenskapene til PTFE, må vi selvsagt skille mellom strengt kjemiske reaksjoner, som vi uttrykte i form av "kjemisk kompatibilitet" og fysiske handlinger, for eksempel "absorpsjon" kombinert med mekanisk og termisk stress.
Innenfor normale brukstemperaturer blir PTFE-harpikser angrepet av så få kjemikalier i stedet for å ta opp kjemikaliene de er kompatible med.Disse reaktantene er blant de mest voldsomme oksidasjonsmidlene og reduksjonsmidlene som er kjent.Elementært natrium i intim kontakt med fluorkarboner fjerner fluor fra polymermolekylet.Denne reaksjonen er mye brukt i vannfrie løsninger for å etse overflatene av PTFE slik at harpiksene kan limes.De andre alkalimetallene (kalium, litium, etc.) reagerer tilsvarende.
I noen tilfeller ved eller nær den foreslåtte bruksgrensetemperaturen på 260 °C for TFE og PFA, og 204 °C for FEP, er noen få kjemikalier i høye konsentrasjoner rapportert reaktive overfor PTFE.Angrep som ligner på natriumetsing har blitt produsert ved så høye temperaturer av 80 % NaOH eller KOH, metallhydrider som boraner (f.eks. B2H6), aluminiumklorid, ammoniakk (NH3) og visse aminer (R-NH2) og iminer ( R = NH).Langsomt oksidativt angrep er også blitt observert av 70 % salpetersyre under trykk ved 250°C.Spesiell testing er nødvendig når slike ekstremer av reduserende eller oksiderende forhold nærmer seg.
Absorpsjon
I motsetning til metaller absorberer plast og elastomerer varierende mengder av materialene de kommer i kontakt med, spesielt organiske væsker.Absorptiviteten i PTFE er uvanlig lav, og en kjemisk reaksjon mellom plasten og de andre stoffene er en sjeldenhet (med de få unntakene nevnt tidligere).Men når absorpsjon kombineres med andre effekter, kan denne egenskapen påvirke brukbarheten til disse harpiksene i et bestemt kjemisk miljø.For eksempel, hvis det oppstår raske svingninger i temperatur eller trykk, kan det oppstå omstendigheter som er fysisk skadelige.Det bredere driftstemperaturområdet for PTFE-harpikser utsetter dem for denne typen fysiske skader oftere enn annen plast.
For å forklare, la oss vurdere "dampsyklus"-testen beskrevet i ATSM-standarder* for forede rør.Prøver av forede rør utsettes for 0,8 MPa (125 psi) damp, alternerende med lavtrykkskaldt vann, noe som faktisk forårsaker svært alvorlige termiske og trykksvingninger.Dette gjentas i 100 sykluser.Damp skapte en trykk- og temperaturgradient gjennom foringen som forårsaker absorpsjon av en liten mengde damp som kondenserer til vann innenfor foringsveggen.Ved trykkavlastning, eller ved gjeninnføring av damp, kan det innestengte vannet utvide seg til damp og forårsake en original mikropore.Det gjentatte trykket og den termiske syklusen forstørrer mikroporene, og forårsaker til slutt synlige vannfylte blemmer inne i foringen.ASTM-standardene bemerker at blemmene ikke påvirker rørforingens ytelse negativt - den kjemiske barrieretykkelsen er fortsatt intakt.
Det finnes etsende tiltak som reduserer alvorlighetsgraden av blemmer.Termisk isolasjon av et foret rør eller kar reduserer temperaturgradienten i foringen, og forhindrer derved ofte kondensering og påfølgende utvidelse av absorberte væsker.Det reduserte også hastigheten og størrelsen på temperaturendringer, og minimerte dermed blemmer.Ved å redusere harpiksen kan isolasjon derfor i mange tilfeller gi et beskyttende tiltak.Ytterligere beskyttelse kan gis ved å bruke driftsprosedyrer eller enheter som begrenser hastigheten på prosesstrykkreduksjoner eller temperaturøkninger.
Permeasjon
Permeasjon er en faktor som er nært knyttet til absorpsjon, men den er også en funksjon av andre fysiske effekter, som diffusjon og temperatur.I over 20 års erfaring med PTFE-forede rør, har antallet feil som skyldes gjennomtrenging av en korrosiv damp etterfulgt av korrosjon av støtteelementet vært bemerkelsesverdig få.Foringstykkelsen på 1,27 til 6,35 mm som er nødvendig for fysisk styrke ved høye temperaturer reduserer gjennomtrengning til det punktet at det normalt er en liten vurdering.Fordi så mange variabler påvirker permeasjon, er det misvisende å bruke laboratoriepermeabilitetsdata oppnådd med tynne polymerfilmer som grunnlag for valg av spesifikke fluoroplastiske polymerforinger.Med få unntak har forskjeller i permeabilitet blant fluorplaster liten betydning for ytelsen til fabrikkert rør og utstyr.Ytelsen styres først og fremst av design, fabrikasjon og kvalitetskontroll.Derfor er den primære bekymringen vanligvis med absorpsjon, siden dette er den egenskapen som mest indikerer brukbarheten til fluorkarbonharpiksene i et gitt kjemisk miljø.
I ubegrensede foringer er det viktig at rommet mellom foringen og støtteelementet ventileres til atmosfæren, ikke bare for å tillate unnslipping av en liten mengde permeerende damper, men for å forhindre utvidelse av innestengt luft fra å kollapse foringen.Disse ventilene brukes også til kvalitetskontrolltesting av forede rør og som en sikkerhetsanordning for å indikere lekkasje i tilfelle skade på foringen.Linerkollaps tilskrives ofte permeasjon når den primære årsaken faktisk er forekomsten av vakuum i prosessstrømmen.Produsenter av forede rør publiserer motstanden mot vakuum ved nominell temperatur for deres forskjellige størrelser og foringstykkelser, men det er noen ganger nødvendig å forhindre overdreven vakuum ved designfunksjoner og driftsprosedyrer.
Innleggstid: 14. februar 2019