(pozri tiež špecifikácie polymér® PTFE a polymér® FEP & PFA) Mechanické vlastnosti PTFE sú v porovnaní s inými plastmi nízke, ale jeho vlastnosti zostávajú na užitočnej úrovni v širokom rozsahu teplôt od -100 °F do +400 °F (- 73 °C až 204 °C).
Typické vlastnosti polymérových PTFE fluoropolymérových živíc
Teplotná odolnosť
Teploty nad 77 °C nie sú priaznivé pre komponenty väčšiny elastomérov a plastov, zatiaľ čo PTFE odoláva teplotám až 260 °C.Dokonca aj pri teplote nižšej ako 77 °C, ak sa kombinujú kyseliny korozívne pre kovy a organické rozpúšťadlá, často sa uprednostňujú vložky a zložky z PTFE, pretože elastoméry a iné plasty často nemajú odolnosť voči napučiavaniu rozpúšťadiel a mäknutiu.
Chemická inertnosť
Chemickou inertnosťou rozumieme, že fluorouhľovodíkové živice PTFE môžu byť v nepretržitom kontakte s inou látkou, pričom neprebieha žiadna zistiteľná chemická reakcia.Fluorouhľovodíkové živice PTFE sú vo všeobecnosti chemicky inertné.Napriek tomu toto tvrdenie, rovnako ako všetky zovšeobecnenia, musí byť kvalifikované, ak má byť úplne presné.Kvalifikácia však nepovedie k zmätku, ak si zapamätáte základné fakty o správaní PTFE živíc.
Zvyčajný popisný súhrn rôznych testovacích údajov môže byť zavádzajúci, pretože môže spájať zásadne odlišné typy „chemického“ správania.Ak má byť opis jasný, musí rozlišovať medzi striktne chemickými reakciami a fyzikálnymi účinkami, ako je absorpcia.Opis musí používateľovi umožniť vziať do úvahy vzájomné vzťahy fyzikálnych a chemických vlastností, ktoré môžu ovplyvniť konkrétnu aplikáciu.
Napríklad PTFE živice nebudú ovplyvnené ponorením do aqua regia.Ak sa však teplota a výsledný tlak tohto činidla zvýšia, absorpcia zložiek činidla do živice sa tiež zvýši.Následné výkyvy, ako napríklad náhla strata tlaku, môžu byť potom fyzicky škodlivé v dôsledku expanzie pár absorbovaných v živici.Je zrejmé, že keď hovoríme o chemických vlastnostiach PTFE, musíme rozlišovať medzi striktne chemickými reakciami, ktoré sme vyjadrili v termínoch „chemická kompatibilita“ a fyzikálnymi účinkami, ako je napríklad „absorpcia“ v kombinácii s mechanickým a tepelným namáhaním.
Pri normálnych teplotách používania sú PTFE živice napadnuté tak malým počtom chemikálií, než aby sa v tabuľkách uvádzali chemikálie, s ktorými sú kompatibilné.Tieto reaktanty patria medzi najsilnejšie známe oxidačné a redukčné činidlá.Elementárny sodík v tesnom kontakte s fluórovanými uhľovodíkmi odstraňuje fluór z molekuly polyméru.Táto reakcia je široko používaná v bezvodých roztokoch na leptanie povrchov PTFE, takže živice môžu byť lepené.Ostatné alkalické kovy (draslík, lítium atď.) reagujú podobne.
V niektorých prípadoch pri alebo blízko navrhovanej prevádzkovej hraničnej teploty 260 °C pre TFE a PFA a 204 °C pre FEP bolo hlásených niekoľko chemikálií vo vysokých koncentráciách, ktoré sú reaktívne voči PTFE.Útok podobný sodíkovému leptaniu bol vyvolaný pri takých vysokých teplotách 80% NaOH alebo KOH, hydridmi kovov, ako sú bórany (napr. B2H6), chlorid hlinitý, amoniak (NH3) a určité amíny (R-NH2) a imíny ( R = NH).Tiež bol pozorovaný pomalý oxidačný útok 70 % kyseliny dusičnej pod tlakom pri 250 °C.Keď sa blížia takéto extrémy redukčných alebo oxidačných podmienok, vyžadujú sa špeciálne skúšky.
Absorpcia
Na rozdiel od kovov, plasty a elastoméry absorbujú rôzne množstvá materiálov, s ktorými prichádzajú do styku, najmä organické kvapaliny.Nasiakavosť PTFE je nezvyčajne nízka a chemická reakcia medzi plastom a inými látkami je raritou (až na niekoľko výnimiek uvedených vyššie).Ak sa však absorpcia kombinuje s inými účinkami, táto vlastnosť môže ovplyvniť použiteľnosť týchto živíc v konkrétnom chemickom prostredí.Napríklad, ak dôjde k rýchlym výkyvom teploty alebo tlaku, môžu nastať okolnosti, ktoré sú fyzicky škodlivé.Širší rozsah prevádzkových teplôt pre PTFE živice ich vystavuje tomuto typu fyzického poškodenia častejšie ako iné plasty.
Ako vysvetlenie uvažujme test „parného cyklu“ opísaný v normách ATSM* pre vložkované potrubie.Vzorky vložkovaného potrubia sú vystavené 0,8 MPa (125 psi) pare, striedajúcej sa s nízkotlakovou studenou vodou, čo skutočne spôsobuje veľmi vážne teplotné a tlakové výkyvy.Toto sa opakuje 100 cyklov.Para vytvorila tlakový a teplotný gradient cez vložku, čo spôsobilo absorpciu malého množstva pary, ktorá kondenzuje na vodu v stene vložky.Pri uvoľnení tlaku alebo pri opätovnom zavedení pary môže zachytená voda expandovať na paru a vytvoriť pôvodné mikropóry.Opakované tlakové a tepelné cykly zväčšujú mikropóry, čo v konečnom dôsledku spôsobuje viditeľné pľuzgiere naplnené vodou vo vložke.Normy ASTM poznamenávajú, že blistre neovplyvňujú nepriaznivo výkon vložky potrubia – hrúbka chemickej bariéry je stále neporušená.
Existujú korozívne opatrenia, ktoré znižujú závažnosť pľuzgierov.Tepelná izolácia vložkovaného potrubia alebo nádoby znižuje teplotný gradient vo vložke, čím často zabraňuje kondenzácii a následnej expanzii absorbovaných tekutín.Znížila tiež rýchlosť a veľkosť teplotných zmien, čím sa minimalizovali pľuzgiere.Znížením obsahu živice môže izolácia v mnohých prípadoch poskytnúť ochranné opatrenie.Dodatočnú ochranu je možné zabezpečiť použitím prevádzkových postupov alebo zariadení, ktoré obmedzujú rýchlosť znižovania procesného tlaku alebo zvyšovania teploty.
Permeácia
Permeácia je faktor úzko súvisiaci s absorpciou, ale je tiež funkciou iných fyzikálnych účinkov, ako je difúzia a teplota.Za viac ako 20 rokov skúseností s potrubím s PTFE vložkou bol počet porúch pripisovaných prenikaniu korozívnych pár nasledovaných koróziou nosného člena pozoruhodne nízky.Hrúbka vložky 1,27 až 6,35 mm potrebná na fyzikálnu pevnosť pri vysokých teplotách znižuje priepustnosť do takej miery, že je to zvyčajne zanedbateľné.Pretože permeáciu ovplyvňuje toľko premenných, je zavádzajúce používať laboratórne údaje o priepustnosti získané s tenkými polymérnymi filmami ako základ pre výber špecifických fluoroplastických polymérových obložení.Až na niekoľko výnimiek majú rozdiely v priepustnosti medzi fluoroplastmi malý vplyv na výkonnosť vyrobeného potrubia a zariadenia.Výkon je riadený predovšetkým dizajnom, výrobou a kontrolou kvality.Primárny záujem je teda zvyčajne s absorpciou, pretože to je vlastnosť, ktorá najviac svedčí o použiteľnosti fluorouhlíkových živíc v danom chemickom prostredí.
V neohraničených obloženiach je dôležité, aby priestor medzi vložkou a nosným členom bol odvetrávaný do atmosféry, nielen na umožnenie úniku nepatrného množstva permeantných pár, ale aj na zabránenie expanzie zachyteného vzduchu pri zrútení vložky.Tieto vetracie otvory sa tiež používajú na testovanie kontroly kvality vložkovaného potrubia a ako bezpečnostné zariadenie na indikáciu netesnosti v prípade poškodenia vložky.Zrútenie vložky sa často pripisuje permeácii, pričom v skutočnosti je primárnou príčinou výskyt vákua v procesnom prúde.Výrobcovia vložkovaných rúr zverejňujú odolnosť voči vákuu pri menovitej teplote ich rôznych veľkostí a hrúbok vložky, ale niekedy je potrebné zabrániť nadmernému vákuu konštrukčnými prvkami a prevádzkovými postupmi.
Čas odoslania: Feb-14-2019