چند سالی است که فلوروپلیمرها نقش مهمی در صنایع شیمیایی و صنایع مشابه برای محافظت از گیاهان و تجهیزات در برابر حملات شیمیایی توسط طیف وسیعی از رسانه های تهاجمی ایفا کرده اند.این به این دلیل است که آنها نسبت به سایر پلاستیک ها یا مواد الاستومری مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی بهتری ارائه می دهند. برای چندین سال فلوروپلیمرها نقش مهمی در صنایع شیمیایی و صنایع مشابه برای محافظت از گیاهان و تجهیزات در برابر حملات شیمیایی توسط طیف گسترده ای از مواد تهاجمی ایفا کرده اند. رسانه ها.این به این دلیل است که آنها مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی بهتری نسبت به سایر پلاستیک ها یا مواد الاستومری دارند.
پس از توسعه PTFE، معرفی اتیلن-پروپیلن فلوئوردار قابل پردازش با مذاب (FEP) در سال 1960 زمینه های کاربردی کاملا جدیدی را باز کرد.PFA، یک پلیمر پرفلوئورو آلکوکسی که به مدت 20 سال به عنوان یک ماده پوششی مورد استفاده موفقیت آمیز بوده است، اکنون جانشین ترموپلاستیک PTFE است، با مقاومت حرارتی و شیمیایی معادل و خواص برتر از نظر فرآیند پذیری، شفافیت، مقاومت در برابر نفوذ و استحکام مکانیکی. .
در صنایع شیمیایی، هر دو فلوروپلیمر - PTFE و PFA - عمدتاً به شکل آستر استفاده می شوند.برای اشکال ساده، مانند لوله ها، خم ها، قطعات T یا اتصالات کاهش دهنده، معمولا از PTFE استفاده می شود.آن را با استفاده از اکستروژن خمیر، اکستروژن قوچ یا نوار سیم کشی اعمال می شود.در این فرآیندها یک پیش فرم از PTFE ساخته شده است.سپس زینتر شده و در قطعه کار فلزی وارد می شود.استفاده از PTFE برای پوشش قطعات فلزی با شکل پیچیده مانند شیرها و پمپ ها دشوارتر است.در این صورت قالب گیری ایزواستاتیک روش ارجح است.در این پودر PTFE در فضای ایجاد شده بین قطعه کار فلزی و یک کیسه لاستیکی که مخصوصاً متناسب با شکل ناحیه ای است که قرار است آستر شود، پر می شود.پودر از قبل فشرده شده، سپس به شکل دلخواه به صورت سرد فشرده می شود.در نهایت، کیسه لاستیکی برداشته می شود و قسمت آستر شده در یک کوره با دمای بالای 360 درجه سانتیگراد (680 درجه فارنهایت) زینتر می شود.
PFA، یک ماده ترموپلاستیک با نقطه ذوب کاملاً مشخص، میتواند با استفاده از قالبگیری انتقالی یا قالبگیری تزریقی پردازش شود.گرانول در یک دیگ ذوب یا در اکسترودر ذوب می شود و سپس با فشار هیدرولیک وارد ابزار داغ می شود.
این روش امکان دستیابی به ضخامت دیواره های بسیار دقیق را با تحمل ?0.5 میلی متر، حتی در شعاع های تنگ و در زیر بریدگی.عملاً نیازی به تکمیل مکانیکی نیست، به جز برای حذف اسپرو و صاف کردن سطوح جفت شده فلنج ها.
با این حال، هنگام استفاده از قالب گیری ایزواستاتیک، مقدار قابل توجهی از پرداخت مکانیکی - بسته به میزان پیچیدگی شکلی که باید پر شود - برای رسیدن به ابعاد مورد نظر با دقت مورد نیاز است.
یکنواختی ضخامت دیوار ممکن است بیشتر متفاوت باشد، به خصوص در مورد اشکال پیچیده تر مانند محفظه شیر.
جذب و نفوذ
بر خلاف فلزات، پلاستیک ها و الاستومرها مقادیر مختلفی از محیطی را که با آن در تماس هستند جذب می کنند.این اغلب در مورد ترکیبات آلی است.جذب ممکن است با نفوذ از طریق پوشش دیوار دنبال شود.اگرچه این امر به ندرت در مورد فلوروپلیمرها مشاهده می شود، اما می توان با افزایش ضخامت دیوار یا با نصب دستگاه هایی برای تخلیه فضای بین پوشش فلوروپلیمر و دیواره فلزی با آن مقابله کرد.به وضوح نشان داده شده است که از نظر نفوذ و جذب، فلوروپلیمرهای فرآوری شده با مذاب مانند PFA خواص بازدارندگی بهتری نسبت به PTFE نشان می دهند.
مقاومت در برابر خلاء
مقاومت در برابر خلاء لازم است زیرا در سیستمهای بسته از نوع که به طور گسترده در پردازش شیمیایی استفاده میشود، افت دما باعث ایجاد خلاء در سیستم میشود، مگر اینکه قبلاً زیر فشار اتمسفر کار کند.هنگام استفاده از PFA، دستیابی به مقاومت خلاء کافی برای آستر نسبتاً ساده است.معمولا آستر ?لنگر?به دیوار فلزی با استفاده از ?dove-tail?شیارها یا کانال ها در
دومی.
با گرانول PTFE که به صورت سرد شکل گرفته است، دستیابی به یک لنگر صوتی از آستر در دیواره فلزی دشوارتر است زیرا به کانال های نسبتاً بزرگی نیاز است تا به پودر PTFE اجازه دهد تا به درون شیارها جریان یابد.بنابراین، به طور معمول، از عوامل اتصال بین پوشش PTFE و محفظه فلزی استفاده می شود.با این حال، با توجه به ویژگی های ضد چسب فلوروپلیمرها و مقاومت حرارتی محدود عوامل باند، PTFE تنها مقاومت محدودی در خلاء نشان می دهد.
کنترل کیفیت از ایجاد ترک و پوکی جلوگیری می کند
با آسترهای PTFE و PFA، استحکام دی الکتریک به منظور شناسایی عیوب اندازه گیری می شود.این روش بهطور قابلاطمینانی ترکها و حفرههایی را که تمام طول ماده را طی میکنند، مشخص میکند، اما به دلیل مقاومت بالای شناخته شده فلوروپلیمرها، هیچ ایرادی را نشان نمیدهد که 1.5 میلیمتر یا بیشتر از زیر سطح شروع شود (شکل 5). .
به همین دلیل می توان آزمایش های بیشتری را با استفاده از روش های اولتراسونیک نیز اعمال کرد.این تست فاصله از سطح آستر تا محفظه فلزی را اندازه گیری می کند.با این حال، غیر قابل اعتماد است، زیرا ضخامت پوشش واقعی را در صورت وجود فضای خالی یا تخلخل ارائه نمی کند.علاوه بر این، استفاده از این روش بر روی قطعات کوچک یا اشکال کوچک پیچیده با برشها و شعاعهای تنگ غیرعملی است.
روش دیگر برای بررسی عیوب سطحی مانند ترک ها و حفره ها، روش موسوم به Met-L-Check?روش نفوذ رنگاما این روش فقط به تشخیص عیوب سطحی محدود می شود.
ساختار شیمیایی
PFA، که نیمه شفاف است، می تواند به طور قابل اعتماد به صورت نوری بررسی شود.ترک ها و حفره های زیر سطح را می توان با منابع نوری مناسب قابل مشاهده کرد.مکان های به سختی در دسترس در آستر را می توان با استفاده از لامپ های نور سرد و راهنماهای نور فیبر انعطاف پذیر بررسی کرد.
مقایسه هزینه برای آستر
از نظر قیمت مواد اولیه، PFA تقریباً سه برابر PTFE هزینه دارد.
این نقطه ضعف را می توان جبران کرد یا تا حد زیادی کاهش داد، به عنوان تابعی از عواملی مانند شکل مورد نظر، اندازه آن، تعداد قطعات کار که قرار است اندود شوند و روش پردازش اتخاذ شده.این امکان پذیر است زیرا PFA نه نیاز به آماده سازی فرآیند دستی دارد و نه ماشینکاری با تلفات مواد مربوطه را تکمیل می کند.
استفاده از PFA برای پوشش قطعات بسیار بزرگ توصیه نمی شود، زیرا هزینه بالای مواد باعث گران شدن قطعه می شود.نکته دیگری که باید در نظر داشت هزینه ابزار است که مستهلک نمی شود
زمانی که فقط تعداد کمی از قطعات قرار است خط کشی شوند.علاوه بر این، محدودیتهای عملی برای وزن مواد تزریقی وجود دارد که ماشینهای قالبگیری قادر به جابجایی آنها هستند.
نتیجه گیری
بیش از 20 سال تجربه با آستر برای قطعات مختلف، به عنوان مثال محفظه شیر و پمپ، نشان داده است که PFA زمانی که مقاومت حرارتی و شیمیایی بالا الزامات اصلی باشد، مزایای بی شماری دارد.
ضخامت دیواره دقیق و یکنواختی که می توان با PFA به دست آورد، یک مزیت بزرگ است، به ویژه هنگام کار با رسانه هایی که تمایل زیادی به انتشار دارند.
تجربه عملی همچنین نشان داده است که PFA خواص مانع بهتری نسبت به PTFE می دهد.
به عنوان مثال، تولیدکنندگان برم گزارش می دهند که عمق نفوذ برم در PFA حدود یک سوم کمتر از PTFE است، زمانی که شرایط عملیاتی مانند زمان، دما و فشار یکسان است.
از سوی دیگر، PTFE هنوز به طور گسترده برای اجزای دریچه های شیمیایی و سایر تجهیزات پردازش شیمیایی که مقاومت در برابر خستگی انعطاف پذیر مورد نیاز است استفاده می شود.
نمونههای معمولی از این کاربردها، دم، و همچنین دیافراگم در شیرها و پمپها هستند.
برای حلقه های صندلی، دوشاخه ها، درزگیرها و قطعات مشابه، PTFE ماده مناسب و اقتصادی است.
یک روند اخیر برای قطعاتی مانند این استفاده از PTFE اصلاح شده است، زیرا پایداری ابعادی و سختی آن نسبت به PTFE استاندارد برتری دارد.
برچسبها: PTFE، PFA، PTFE در مقابل PFA
زمان ارسال: آوریل-01-2017