產(chǎn)品詳情
簡(jiǎn)單介紹:
氟塑料是由含氟單體如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、六氟異丁烯、全氟代烷基乙烯基醚及乙烯等單體通過(guò)均聚或共聚反應(yīng)製得。主要的氟塑料品種如下,但按數(shù)量及用途來(lái)說(shuō)還是以聚四氟乙烯為*重要。
詳情介紹:
氟塑料
氟塑料是由含氟單體如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、六氟異丁烯、全氟代烷基乙烯基醚及乙烯等單體通過(guò)均聚或共聚反應(yīng)製得。主要的氟塑料品種如下,但按數(shù)量及用途來(lái)說(shuō)還是以聚四氟乙烯為*重要。成都森發(fā)橡塑有限公司專(zhuān)業(yè)提供氟塑料製品加工。www.see-far.com
以F4為代表的氟塑料具有一係列優(yōu)良的使用特性,耐高溫長(zhǎng)期使用溫度達(dá)200℃;耐低溫在-100℃以下仍柔軟,耐腐蝕能耐王水和切有機(jī)溶劑;耐氣候有塑料中*佳的老化壽命;高絕緣體積電阻達(dá)1018歐姻·厘米,而且介電性能幾乎與溫度及頻率的變化無(wú)關(guān);高潤(rùn)滑具有塑料中*小的靜摩擦係數(shù);不粘附有固體材料中*小的表麵張力而不粘附任何物質(zhì);無(wú)毒害具有生理惰性、宜與血液接觸。由於氟塑料兼?zhèn)湟陨戏N種實(shí)用性能、使它可在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域大顯身手。諸如化工防腐蝕管道及設(shè)備上的襯裡和塗層、超純物質(zhì)的過(guò)瀘材料、耐高低溫的液壓傳遞軟管、耐各種苛刻環(huán)境之密封墊圈、低摩擦之橋梁伸縮滑塊、各類(lèi)無(wú)油潤(rùn)滑活塞環(huán)、高溫高頻電子儀器的絕緣、可撓電纜、**印刷線路板,有壓電壓熱性能材料,無(wú)油烹調(diào)飲具的脫模塗層、人體血管及心肺臟器的代用品等等,都隻是它在這些領(lǐng)域的代表性用途。完全可以相信,隨著加工技術(shù)的進(jìn)步,必將有更多的氟塑料產(chǎn)品應(yīng)用在各行各業(yè)的各個(gè)部門(mén)。
在討論氟塑料的物性時(shí)知道,氟塑料由於它的氟碳鍵鍵能很高以及氟原子的屏蔽作用,使它具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能、介電性能、耐氣候性能以及不燃不粘、低摩擦係數(shù)和較寬的使用溫度範(fàn)圍等性能,因此,廣泛應(yīng)用於防腐蝕、密封、支承負(fù)荷、防粘、電氣絕緣、*療衛(wèi)生及家庭日用品等方麵,已成為現(xiàn)代**科學(xué)、國(guó)防工業(yè)、電子電氣、化工、機(jī)械工業(yè)等不可缺少的重要材料之一。
氟塑料在整個(gè)塑料中占有的比例很少,但在我國(guó)實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的過(guò)程中,它卻是不可缺少的一個(gè)品種。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,氟塑料必將獲得迅速的發(fā)展。
二、在防腐蝕方麵的應(yīng)用
由於腐蝕造成的損失是相當(dāng)驚人的。腐蝕問(wèn)題是國(guó)內(nèi)外都存在著的嚴(yán)重問(wèn)題。因此,已引起了人們普遍重視。合金、陶瓷、石墨、橡膠、玻璃等材料由於性能上的某種缺陷,對(duì)於那些條件苛刻的溫度、壓力和介質(zhì)等共同存在的情況,很難滿足其要求,然而F4材料經(jīng)過(guò)特殊加工後卻能成為同時(shí)滿足這些要求的較理想的合成材料之一,並已成為原子能,石油、化學(xué)、紡織、食品等工業(yè)不可缺少的關(guān)鍵性耐腐蝕材料。
(一)F4耐腐蝕管道及其配件的應(yīng)用
F4管道可以作為輸送腐蝕性或粘性液體的管道,也可作為腐蝕性氣體的輸送管、排氣管和蒸氣管等。因F4機(jī)械強(qiáng)度低,耐壓性差,線膨脹係數(shù)大,而且,它的機(jī)械強(qiáng)度因溫度升高而降低,易於變形,特彆是在承受高溫高壓時(shí)矛盾更為突出,所以,F(xiàn)4管外及管配件外必須以玻璃鋼或金屬管加強(qiáng)。它們之間的連接均采用F4管屬緊襯裡管,即玻璃鋼與F4管粘結(jié)成一整體。它可克服不同材質(zhì)間不同線膨脹係數(shù)所引起的問(wèn)題,可作為承受負(fù)壓係統(tǒng)的輸送管道,並能防止大氣及環(huán)境對(duì)管道的腐蝕。由於有些流體在一定流速下與管壁經(jīng)常發(fā)生摩擦,易產(chǎn)生靜電而導(dǎo)致管壁擊穿,應(yīng)采取電位相等的導(dǎo)電措施加以防止,或在成型內(nèi)管及其配件時(shí)加入適量碳墨,以防止產(chǎn)生靜電並減少因熱脹冷縮而引起的尺寸變化。
1.璃鋼增強(qiáng)F4管道及其配件
玻璃鋼增強(qiáng)的F4管道及其配件具有玻璃鋼和F4二者的優(yōu)點(diǎn)。它既保持了F4的各種優(yōu)良性能,又具有玻璃鋼的鋼性,還具有重量輕、安裝方便,耐內(nèi)外腐蝕、耐負(fù)壓等特點(diǎn)。如采用不飽和聚酯為粘合劑的玻璃鋼增強(qiáng)管道及其配件在溫度為100℃左右長(zhǎng)期使用下,其真空度可達(dá)760mmHg柱。
我國(guó)某農(nóng)藥廠"殺蟲(chóng)脒"工段,曾用直徑2//和3//兩種玻璃鋼增強(qiáng)F4管及其配件。使用時(shí),法蘭用聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛玻璃纖維壓縮料為原料的模壓品,墊圈為耐酸橡膠外套F4塑料的夾層墊圈。雖然"殺蟲(chóng)瞇"生產(chǎn)中使用氯氣、光氣和2~18%的鹽酸等腐蝕性原料,又有甲苯作為反應(yīng)溶劑,且反應(yīng)溫度變化的範(fàn)圍較大,需經(jīng)過(guò)從-10℃的低溫度通光氣到+110℃甲苯全回流的反複變溫,同時(shí)又要在水相中直接通氯氣的氯化反應(yīng),產(chǎn)生次氯酸等腐蝕性較強(qiáng)的物質(zhì)。但使用效果仍然良好。原來(lái)每十天要檢修一次,而采用玻璃鋼增強(qiáng)F4管後,在七個(gè)多月的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)過(guò)程中,無(wú)論管道本身還是相互連接的密封件,均未發(fā)生腐蝕損壞或滲漏現(xiàn)象,不僅使操作環(huán)境大為改觀,而且也減少了因管道腐蝕而被停產(chǎn)檢修給生產(chǎn)帶來(lái)的損失,從而大大節(jié)約了維修費(fèi)用。
2、鋼管內(nèi)襯F4管道及其配件
鋼管內(nèi)襯F4管及其配件具有優(yōu)良的耐腐蝕性和良好的剛性,並能耐衝擊、耐振動(dòng)和耐扭曲,已廣泛地應(yīng)用在石油、化工工業(yè)中輸送腐蝕性液體和氣體??稍谙铝袟l件下使用:溫度-80℃~+160℃,壓力≤16公斤/厘米2,真空範(fàn)圍(瞬時(shí),常溫)400mmHg柱。在使用過(guò)程中,顯出了它特有的性能。應(yīng)用及效益例舉如下:
(1)使用性能和耐腐蝕性能優(yōu)於酚醛膠泥、搪瓷製品,襯玻璃製品和不鏽鋼等材料。尤其是使用在強(qiáng)氧化劑存在的場(chǎng)合,使用壽命較上述材料可提高一至數(shù)倍,特彆指出,它們能經(jīng)受醚類(lèi)介質(zhì)的滲透腐蝕。
(2)能經(jīng)得起各種腐蝕介質(zhì)的考驗(yàn)。在已使用過(guò)程的介質(zhì)中,有溴、苯、甲醛、鹽酸、鹽酸鹽、50%硫酸、12%NaSCN、HSCN、異丙醚、22%NaOH、氯苯水,對(duì)苯磺酸、99.5%氯氣、95~90%叔丁基次氯酸鹽、0.51%遊離氯、11~12%氯丙醇水溶液(PH=2~3)、氯丙醇、氯丙酮BB一二氯異丙醚、二氯丙烷、100%苯、次氯酸、CCL4等。
(3)在各種腐蝕性介質(zhì)同時(shí)存在的情況下,即使160℃左右也可使用。例如,666氯化液中含有苯(100%)、次氯酸、鹽酸等各種腐蝕介質(zhì),既有強(qiáng)有機(jī)溶劑,又有強(qiáng)的氧化性介質(zhì),還有強(qiáng)酸等,除F4以外,難找到一種合適的材料能同時(shí)耐這些介質(zhì)交替或同時(shí)腐蝕。
(4)使用後有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。
例1:在有溴存在的介質(zhì)中,原用無(wú)縫鋼管或不鏽鋼管製成的管件,均不耐溴氣的腐蝕,多則12個(gè)月就變形,穿孔;使用F4管件後,一年後還未見(jiàn)管壁被腐蝕受損的象跡。
例2:在存在苯甲醛、鹽酸鹽的介質(zhì)中,溫度為100℃左右,壓力為減壓≥400mmHg柱的條件下,原用無(wú)縫鋼管或不鏽鋼管使用2~3個(gè)月後,彎頭穿孔,管子斷損;換上金屬內(nèi)襯F4管及管配件後,經(jīng)過(guò)使用一年,未見(jiàn)腐蝕變形。
3、鋼絲編織增強(qiáng)F4管
鋼絲編織增強(qiáng)的F4管道有良好的撓曲性,並能耐高溫高壓,在200℃、210公斤/厘米2壓力下可長(zhǎng)期工作,在室溫中爆破壓力大於1000公斤/厘米2時(shí)仍保持不壞。這種高壓軟管多用於耐高壓耐腐蝕的給排料管,蒸汽管道,軋鋼機(jī)高壓油管,飛機(jī)液壓係統(tǒng)和冷氣係統(tǒng)的高壓中壓低壓管道,助力液壓係統(tǒng)的各活動(dòng)部位的主要連接件,它還同時(shí)用於燃油輸油泵驅(qū)助係統(tǒng)、起落架起收係統(tǒng)、剎車(chē)係統(tǒng)、減速扳收放係統(tǒng)等。中低壓軟管則常用於飛機(jī)座艙蓋係統(tǒng)和作為可動(dòng)管路的冷氣通道等??傊@種編織軟管在般空工業(yè)上已廣泛得到應(yīng)用。
4、F4螺旋管
這種F4管子除具有F4的優(yōu)異性能外,還有較小的曲率半徑和較大的撓曲性能等特點(diǎn)。非常柔軟,在允許的彎曲半徑範(fàn)圍內(nèi)可任意向彎曲而通徑幾乎不變。它多用於連接強(qiáng)度較低的陶瓷、石墨、玻璃等管道,用於管道的錯(cuò)位連接,平衡因熱脹冷縮而引起的尺寸變化,用作貯槽及槽車(chē)的進(jìn)料、進(jìn)料管,以及導(dǎo)線的撓性套管等等。使用在高溫高壓條件下的螺旋管應(yīng)用鋼絲編織增強(qiáng)。
與F4直管一樣,在彎曲的管道中接入具有可撓曲性的螺旋管時(shí),在使用過(guò)程中,也由於有些流體在一定的流速下和管壁經(jīng)常發(fā)生摩擦,易產(chǎn)生靜電而將F4管壁擊穿,也應(yīng)引起重視,采取與直管同樣的措施。
5、F4精餾塔、熱交換器等化工設(shè)備的應(yīng)用
①、F4精餾裝置
用F4製作的精餾裝置可做為高純?cè)噭┨峒冇?,能保證得到上等的高純度產(chǎn)品。它由塔釜、塔身、熱交換器,貯槽、管道、閥門(mén)、三通、彎頭等組成。
在我國(guó)某地安裝的**臺(tái)我國(guó)自行設(shè)計(jì)製造的F4精餾裝置,內(nèi)徑為259毫米,高12米。用於提純多晶矽原料。F4精餾塔對(duì)半導(dǎo)體矽材料的有害雜質(zhì)如B、P、Fe、Cu、Pb、Sn、Ni、Ti、Mn、Zn等許多金屬或非金屬雜質(zhì)有較好的去除效果,特彆是對(duì)矽材料質(zhì)量影響較大的Fe 、Cu、Cr、Ti、等重金屬雜質(zhì)的去除尤其顯著,
②、F4熱交換器
這是六十年代新出現(xiàn)的化工設(shè)備,國(guó)外已經(jīng)普遍得到應(yīng)用。規(guī)格型號(hào)也較多,有波紋板式、列管式、浸冇式(或稱(chēng)浸淋式)、管束式等。F4熱交換器具有耐腐蝕性好,耐汙性好體積小重量輕,占地麵積減少2~10倍和有優(yōu)良的換熱能力,可在50℃溫度下長(zhǎng)期使用等特點(diǎn)。
雖然F4的導(dǎo)熱係數(shù)小,導(dǎo)熱不如金屬,但因其管壁薄管徑小,換熱麵積大,且具有不結(jié)垢、傳熱係數(shù)穩(wěn)定的特點(diǎn),在使用上不受影響
6、釜、槽、塔等F4襯裡設(shè)備
F4的剛性和機(jī)械強(qiáng)度較金屬差,而且隨溫度的升高而降低,所以,不能作防腐蝕化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料,一般均用襯裡的方法。
襯裡就是在設(shè)備基體與化學(xué)介質(zhì)之間設(shè)置一道阻擋層,這種F4阻擋層除了要經(jīng)受化學(xué)反應(yīng)的侵蝕外,還要經(jīng)受物理現(xiàn)象的侵蝕作用,也就是化學(xué)介質(zhì)分子對(duì)阻擋層的擴(kuò)散、吸收和滲透。
F4作為設(shè)備襯裡材料在使用過(guò)程中吸收少量接觸物質(zhì),是由於F4大分子間存在著微小的空間,並在其中擴(kuò)散遷移。吸收現(xiàn)象則往往是以微量增重和變色顯示出來(lái),其吸收量大小隨工作壓力和接觸時(shí)間的增加而增大。此外,大分子間孔隙的體積隨溫度的升高而增大,液體吸收和滲透也將增加,這樣在高溫下的循環(huán)作用將導(dǎo)致F4吸收的液體不斷膨脹或蒸發(fā)而產(chǎn)生孔隙,*後造成破壞。如精餾三氯氫矽裝置的管道使用34個(gè)月後,表麵產(chǎn)生小斑,使用一年小班就延續(xù)發(fā)展成片。因此,這就是要求作為化工防腐蝕襯裡的F4薄片,其孔隙含量越低越好,比重必須大於2.18,對(duì)厚度也有所要求,一般在1.5~3毫米。此外,還可用降低溫度波動(dòng)範(fàn)圍和改進(jìn)設(shè)計(jì)等措施來(lái)加以解決。
F4對(duì)氣體和蒸汽的滲透較其它塑料要低得多。一般說(shuō)來(lái),F(xiàn)4的滲透現(xiàn)象隨溫度和壓力的升高和表麵接觸麵積的增加而增大,所以,F(xiàn)4薄片或管道作為設(shè)備防腐蝕襯裡時(shí),應(yīng)該控製其製品質(zhì)量,特彆是比重和厚度的要求。
化學(xué)工業(yè)中的釜、槽、塔等設(shè)備用F4襯裡,國(guó)內(nèi)外均已得到實(shí)際應(yīng)用,國(guó)外更為普遍。直徑600毫米的F4襯裡三氯乙醛反應(yīng)塔在國(guó)內(nèi)農(nóng)藥廠的應(yīng)用中,免除了每40天中修一次的頻繁維修。原用階梯式反應(yīng),由於酒精與氯氣反應(yīng)介質(zhì)中有氯乙烷,濕氯、鹽酸、酒精、三氯乙醛等多種成分,腐蝕嚴(yán)重。改用F4襯裡後,用翻邊法蘭相互連接,製成高達(dá)20米的三氯乙醛塔式氯化反應(yīng)設(shè)備,使用效果良好,連續(xù)使用三年未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
7、F4波紋伸縮管、閥門(mén)及泵的應(yīng)用
①、F4波紋管
F4波紋管也是化學(xué)工業(yè)上不可缺少的防腐配套製件,它作為耐腐蝕管道的連接件,主要起著吸收因熱脹冷縮所引起的管道長(zhǎng)度的變化,並且具有因剛性而脆的管道的錯(cuò)位連接作用,因而被廣泛應(yīng)用在各種高溫腐蝕的環(huán)境中。
F4波紋管為了提高波紋管的使用性能,管外還可用金屬環(huán)、金屬套、橡膠或金屬絲編織增強(qiáng)。一種用切削加工製成的直徑為75毫米,外側(cè)用不鏽剛絲編織增強(qiáng)的波絲管,在試驗(yàn)應(yīng)用中顯出了在高溫高壓下可長(zhǎng)期使用而不老化的特點(diǎn)。它安裝在發(fā)電廠的高壓過(guò)熱蒸汽管道上,在蒸汽壓力為28公斤/厘米2,溫度為250℃的條件下連續(xù)使用17700小時(shí)後,又在大氣中進(jìn)行老化試驗(yàn)達(dá)六年之久,毫無(wú)老化的象跡。其機(jī)械性能仍保持著:
橫向:抗拉強(qiáng)度243kg/c㎡ 伸長(zhǎng)率333%
縱向:抗拉強(qiáng)度165kg/c㎡ 伸長(zhǎng)率267%
②、F4閥門(mén)
工業(yè)管道中接觸腐蝕介質(zhì)的各種金屬閥門(mén)往往使用壽命不長(zhǎng),但將閥門(mén)改為F4襯裡後,使用壽命就可大大提高,同時(shí),由於F4具有粘性和低摩擦係數(shù)的特點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)使考克類(lèi)閥門(mén)啟動(dòng)容易。
一般情況下,球閥以F4襯裡,閥桿由金屬桿與塑料複合而成,密封件多選用F4。這種閥門(mén)的使用溫度可達(dá)-60℃- +160℃,使用壓力可達(dá)10公斤/厘米2、20公斤/厘米2。
在隔膜閥中,隔膜材料可用F4製作,也可用橡膠與F4複合, 或以F4玻璃漆布與F4複合而成。這種隔膜多用於計(jì)量與控製儀器上。
③、F4泵
F4襯裡的泵,有離心泵、隔膜泵和柱塞泵等。這類(lèi)泵可接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì),但對(duì)有固體顆?;蚪Y(jié)晶的腐蝕介質(zhì)則不宜使用。
ECTFE氟塑料的應(yīng)用進(jìn)展
乙烯三氟氯乙烯塑料的主要性能,隨著LLDPE(線性低密度聚乙烯)的旋轉(zhuǎn)成型襯裡工藝要化工防腐蝕領(lǐng)域的成功應(yīng)用,ECTFE氟塑料亦被滿意采用流化床與旋轉(zhuǎn)成型工藝來(lái)製造耐蝕襯裡。
一種命名為乙烯三氟氯乙烯的氟聚合物,這種共聚物的英文縮寫(xiě)ECTFE。
ECTFE對(duì)極大多數(shù)的無(wú)機(jī)、有機(jī)化學(xué)品以及有機(jī)溶劑,有非凡的抗腐蝕能力。直到目前,冇有一種溶劑能在120℃以下侵蝕ECTFE,或引起裂縫。隻有與氯化溶融堿或熱的胺類(lèi)(例如苯胺、二甲胺)。與其它熱塑性塑料相比,ECTFE在高溫下的耐氯和氯衍生物的性能,特彆突出。
ECTFE具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,極低的滲透率,優(yōu)良的電性能與表麵的極端光滑,可在低溫到149℃的溫度範(fàn)圍內(nèi)**使用。它不但具備突出的抗衝擊性能,而且是一種具備相當(dāng)機(jī)械強(qiáng)度的堅(jiān)韌材料。它適宜於製造**使用的產(chǎn)品, 在不斷與食品原料接觸時(shí),遵守了德國(guó)的《BGA Deuschland》標(biāo)準(zhǔn)。它回避了在嗅味,品嘗方麵的影響問(wèn)題。因此在國(guó)外已被推薦為"清潔"的ECTFE,而被允許使於食品和飲水領(lǐng)域。
ECTFE製成品的表麵,類(lèi)似於玻璃,能阻止微生物的增生,提供了明顯的衛(wèi)生優(yōu)勢(shì)。美國(guó)Ausi-mont公司提供了一個(gè)有趣的試驗(yàn)結(jié)果:在放大1000倍條件下,把"HALAR"樹(shù)脂襯裡表麵,與PP(聚丙烯)PVDF(聚偏二氟乙烯)以及PVC(聚氯乙烯)塑料相比;前者的表麵仍呈現(xiàn)光滑,在有凹坑等部位被發(fā)現(xiàn)的**相當(dāng)少,而其餘3種塑料表麵則顯示了粒狀和凹凸不平的表麵,而且**要多得多。
以F4為代表的氟塑料具有一係列優(yōu)良的使用特性,耐高溫長(zhǎng)期使用溫度達(dá)200℃;耐低溫在-100℃以下仍柔軟,耐腐蝕能耐王水和切有機(jī)溶劑;耐氣候有塑料中*佳的老化壽命;高絕緣體積電阻達(dá)1018歐姻·厘米,而且介電性能幾乎與溫度及頻率的變化無(wú)關(guān);高潤(rùn)滑具有塑料中*小的靜摩擦係數(shù);不粘附有固體材料中*小的表麵張力而不粘附任何物質(zhì);無(wú)毒害具有生理惰性、宜與血液接觸。由於氟塑料兼?zhèn)湟陨戏N種實(shí)用性能、使它可在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域大顯身手。諸如化工防腐蝕管道及設(shè)備上的襯裡和塗層、超純物質(zhì)的過(guò)瀘材料、耐高低溫的液壓傳遞軟管、耐各種苛刻環(huán)境之密封墊圈、低摩擦之橋梁伸縮滑塊、各類(lèi)無(wú)油潤(rùn)滑活塞環(huán)、高溫高頻電子儀器的絕緣、可撓電纜、**印刷線路板,有壓電壓熱性能材料,無(wú)油烹調(diào)飲具的脫模塗層、人體血管及心肺臟器的代用品等等,都隻是它在這些領(lǐng)域的代表性用途。完全可以相信,隨著加工技術(shù)的進(jìn)步,必將有更多的氟塑料產(chǎn)品應(yīng)用在各行各業(yè)的各個(gè)部門(mén)。
在討論氟塑料的物性時(shí)知道,氟塑料由於它的氟碳鍵鍵能很高以及氟原子的屏蔽作用,使它具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能、介電性能、耐氣候性能以及不燃不粘、低摩擦係數(shù)和較寬的使用溫度範(fàn)圍等性能,因此,廣泛應(yīng)用於防腐蝕、密封、支承負(fù)荷、防粘、電氣絕緣、*療衛(wèi)生及家庭日用品等方麵,已成為現(xiàn)代**科學(xué)、國(guó)防工業(yè)、電子電氣、化工、機(jī)械工業(yè)等不可缺少的重要材料之一。
氟塑料在整個(gè)塑料中占有的比例很少,但在我國(guó)實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的過(guò)程中,它卻是不可缺少的一個(gè)品種。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,氟塑料必將獲得迅速的發(fā)展。
二、在防腐蝕方麵的應(yīng)用
由於腐蝕造成的損失是相當(dāng)驚人的。腐蝕問(wèn)題是國(guó)內(nèi)外都存在著的嚴(yán)重問(wèn)題。因此,已引起了人們普遍重視。合金、陶瓷、石墨、橡膠、玻璃等材料由於性能上的某種缺陷,對(duì)於那些條件苛刻的溫度、壓力和介質(zhì)等共同存在的情況,很難滿足其要求,然而F4材料經(jīng)過(guò)特殊加工後卻能成為同時(shí)滿足這些要求的較理想的合成材料之一,並已成為原子能,石油、化學(xué)、紡織、食品等工業(yè)不可缺少的關(guān)鍵性耐腐蝕材料。
(一)F4耐腐蝕管道及其配件的應(yīng)用
F4管道可以作為輸送腐蝕性或粘性液體的管道,也可作為腐蝕性氣體的輸送管、排氣管和蒸氣管等。因F4機(jī)械強(qiáng)度低,耐壓性差,線膨脹係數(shù)大,而且,它的機(jī)械強(qiáng)度因溫度升高而降低,易於變形,特彆是在承受高溫高壓時(shí)矛盾更為突出,所以,F(xiàn)4管外及管配件外必須以玻璃鋼或金屬管加強(qiáng)。它們之間的連接均采用F4管屬緊襯裡管,即玻璃鋼與F4管粘結(jié)成一整體。它可克服不同材質(zhì)間不同線膨脹係數(shù)所引起的問(wèn)題,可作為承受負(fù)壓係統(tǒng)的輸送管道,並能防止大氣及環(huán)境對(duì)管道的腐蝕。由於有些流體在一定流速下與管壁經(jīng)常發(fā)生摩擦,易產(chǎn)生靜電而導(dǎo)致管壁擊穿,應(yīng)采取電位相等的導(dǎo)電措施加以防止,或在成型內(nèi)管及其配件時(shí)加入適量碳墨,以防止產(chǎn)生靜電並減少因熱脹冷縮而引起的尺寸變化。
1.璃鋼增強(qiáng)F4管道及其配件
玻璃鋼增強(qiáng)的F4管道及其配件具有玻璃鋼和F4二者的優(yōu)點(diǎn)。它既保持了F4的各種優(yōu)良性能,又具有玻璃鋼的鋼性,還具有重量輕、安裝方便,耐內(nèi)外腐蝕、耐負(fù)壓等特點(diǎn)。如采用不飽和聚酯為粘合劑的玻璃鋼增強(qiáng)管道及其配件在溫度為100℃左右長(zhǎng)期使用下,其真空度可達(dá)760mmHg柱。
我國(guó)某農(nóng)藥廠"殺蟲(chóng)脒"工段,曾用直徑2//和3//兩種玻璃鋼增強(qiáng)F4管及其配件。使用時(shí),法蘭用聚乙烯醇縮丁醛改性酚醛玻璃纖維壓縮料為原料的模壓品,墊圈為耐酸橡膠外套F4塑料的夾層墊圈。雖然"殺蟲(chóng)瞇"生產(chǎn)中使用氯氣、光氣和2~18%的鹽酸等腐蝕性原料,又有甲苯作為反應(yīng)溶劑,且反應(yīng)溫度變化的範(fàn)圍較大,需經(jīng)過(guò)從-10℃的低溫度通光氣到+110℃甲苯全回流的反複變溫,同時(shí)又要在水相中直接通氯氣的氯化反應(yīng),產(chǎn)生次氯酸等腐蝕性較強(qiáng)的物質(zhì)。但使用效果仍然良好。原來(lái)每十天要檢修一次,而采用玻璃鋼增強(qiáng)F4管後,在七個(gè)多月的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)過(guò)程中,無(wú)論管道本身還是相互連接的密封件,均未發(fā)生腐蝕損壞或滲漏現(xiàn)象,不僅使操作環(huán)境大為改觀,而且也減少了因管道腐蝕而被停產(chǎn)檢修給生產(chǎn)帶來(lái)的損失,從而大大節(jié)約了維修費(fèi)用。
2、鋼管內(nèi)襯F4管道及其配件
鋼管內(nèi)襯F4管及其配件具有優(yōu)良的耐腐蝕性和良好的剛性,並能耐衝擊、耐振動(dòng)和耐扭曲,已廣泛地應(yīng)用在石油、化工工業(yè)中輸送腐蝕性液體和氣體??稍谙铝袟l件下使用:溫度-80℃~+160℃,壓力≤16公斤/厘米2,真空範(fàn)圍(瞬時(shí),常溫)400mmHg柱。在使用過(guò)程中,顯出了它特有的性能。應(yīng)用及效益例舉如下:
(1)使用性能和耐腐蝕性能優(yōu)於酚醛膠泥、搪瓷製品,襯玻璃製品和不鏽鋼等材料。尤其是使用在強(qiáng)氧化劑存在的場(chǎng)合,使用壽命較上述材料可提高一至數(shù)倍,特彆指出,它們能經(jīng)受醚類(lèi)介質(zhì)的滲透腐蝕。
(2)能經(jīng)得起各種腐蝕介質(zhì)的考驗(yàn)。在已使用過(guò)程的介質(zhì)中,有溴、苯、甲醛、鹽酸、鹽酸鹽、50%硫酸、12%NaSCN、HSCN、異丙醚、22%NaOH、氯苯水,對(duì)苯磺酸、99.5%氯氣、95~90%叔丁基次氯酸鹽、0.51%遊離氯、11~12%氯丙醇水溶液(PH=2~3)、氯丙醇、氯丙酮BB一二氯異丙醚、二氯丙烷、100%苯、次氯酸、CCL4等。
(3)在各種腐蝕性介質(zhì)同時(shí)存在的情況下,即使160℃左右也可使用。例如,666氯化液中含有苯(100%)、次氯酸、鹽酸等各種腐蝕介質(zhì),既有強(qiáng)有機(jī)溶劑,又有強(qiáng)的氧化性介質(zhì),還有強(qiáng)酸等,除F4以外,難找到一種合適的材料能同時(shí)耐這些介質(zhì)交替或同時(shí)腐蝕。
(4)使用後有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。
例1:在有溴存在的介質(zhì)中,原用無(wú)縫鋼管或不鏽鋼管製成的管件,均不耐溴氣的腐蝕,多則12個(gè)月就變形,穿孔;使用F4管件後,一年後還未見(jiàn)管壁被腐蝕受損的象跡。
例2:在存在苯甲醛、鹽酸鹽的介質(zhì)中,溫度為100℃左右,壓力為減壓≥400mmHg柱的條件下,原用無(wú)縫鋼管或不鏽鋼管使用2~3個(gè)月後,彎頭穿孔,管子斷損;換上金屬內(nèi)襯F4管及管配件後,經(jīng)過(guò)使用一年,未見(jiàn)腐蝕變形。
3、鋼絲編織增強(qiáng)F4管
鋼絲編織增強(qiáng)的F4管道有良好的撓曲性,並能耐高溫高壓,在200℃、210公斤/厘米2壓力下可長(zhǎng)期工作,在室溫中爆破壓力大於1000公斤/厘米2時(shí)仍保持不壞。這種高壓軟管多用於耐高壓耐腐蝕的給排料管,蒸汽管道,軋鋼機(jī)高壓油管,飛機(jī)液壓係統(tǒng)和冷氣係統(tǒng)的高壓中壓低壓管道,助力液壓係統(tǒng)的各活動(dòng)部位的主要連接件,它還同時(shí)用於燃油輸油泵驅(qū)助係統(tǒng)、起落架起收係統(tǒng)、剎車(chē)係統(tǒng)、減速扳收放係統(tǒng)等。中低壓軟管則常用於飛機(jī)座艙蓋係統(tǒng)和作為可動(dòng)管路的冷氣通道等??傊@種編織軟管在般空工業(yè)上已廣泛得到應(yīng)用。
4、F4螺旋管
這種F4管子除具有F4的優(yōu)異性能外,還有較小的曲率半徑和較大的撓曲性能等特點(diǎn)。非常柔軟,在允許的彎曲半徑範(fàn)圍內(nèi)可任意向彎曲而通徑幾乎不變。它多用於連接強(qiáng)度較低的陶瓷、石墨、玻璃等管道,用於管道的錯(cuò)位連接,平衡因熱脹冷縮而引起的尺寸變化,用作貯槽及槽車(chē)的進(jìn)料、進(jìn)料管,以及導(dǎo)線的撓性套管等等。使用在高溫高壓條件下的螺旋管應(yīng)用鋼絲編織增強(qiáng)。
與F4直管一樣,在彎曲的管道中接入具有可撓曲性的螺旋管時(shí),在使用過(guò)程中,也由於有些流體在一定的流速下和管壁經(jīng)常發(fā)生摩擦,易產(chǎn)生靜電而將F4管壁擊穿,也應(yīng)引起重視,采取與直管同樣的措施。
5、F4精餾塔、熱交換器等化工設(shè)備的應(yīng)用
①、F4精餾裝置
用F4製作的精餾裝置可做為高純?cè)噭┨峒冇?,能保證得到上等的高純度產(chǎn)品。它由塔釜、塔身、熱交換器,貯槽、管道、閥門(mén)、三通、彎頭等組成。
在我國(guó)某地安裝的**臺(tái)我國(guó)自行設(shè)計(jì)製造的F4精餾裝置,內(nèi)徑為259毫米,高12米。用於提純多晶矽原料。F4精餾塔對(duì)半導(dǎo)體矽材料的有害雜質(zhì)如B、P、Fe、Cu、Pb、Sn、Ni、Ti、Mn、Zn等許多金屬或非金屬雜質(zhì)有較好的去除效果,特彆是對(duì)矽材料質(zhì)量影響較大的Fe 、Cu、Cr、Ti、等重金屬雜質(zhì)的去除尤其顯著,
②、F4熱交換器
這是六十年代新出現(xiàn)的化工設(shè)備,國(guó)外已經(jīng)普遍得到應(yīng)用。規(guī)格型號(hào)也較多,有波紋板式、列管式、浸冇式(或稱(chēng)浸淋式)、管束式等。F4熱交換器具有耐腐蝕性好,耐汙性好體積小重量輕,占地麵積減少2~10倍和有優(yōu)良的換熱能力,可在50℃溫度下長(zhǎng)期使用等特點(diǎn)。
雖然F4的導(dǎo)熱係數(shù)小,導(dǎo)熱不如金屬,但因其管壁薄管徑小,換熱麵積大,且具有不結(jié)垢、傳熱係數(shù)穩(wěn)定的特點(diǎn),在使用上不受影響
6、釜、槽、塔等F4襯裡設(shè)備
F4的剛性和機(jī)械強(qiáng)度較金屬差,而且隨溫度的升高而降低,所以,不能作防腐蝕化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料,一般均用襯裡的方法。
襯裡就是在設(shè)備基體與化學(xué)介質(zhì)之間設(shè)置一道阻擋層,這種F4阻擋層除了要經(jīng)受化學(xué)反應(yīng)的侵蝕外,還要經(jīng)受物理現(xiàn)象的侵蝕作用,也就是化學(xué)介質(zhì)分子對(duì)阻擋層的擴(kuò)散、吸收和滲透。
F4作為設(shè)備襯裡材料在使用過(guò)程中吸收少量接觸物質(zhì),是由於F4大分子間存在著微小的空間,並在其中擴(kuò)散遷移。吸收現(xiàn)象則往往是以微量增重和變色顯示出來(lái),其吸收量大小隨工作壓力和接觸時(shí)間的增加而增大。此外,大分子間孔隙的體積隨溫度的升高而增大,液體吸收和滲透也將增加,這樣在高溫下的循環(huán)作用將導(dǎo)致F4吸收的液體不斷膨脹或蒸發(fā)而產(chǎn)生孔隙,*後造成破壞。如精餾三氯氫矽裝置的管道使用34個(gè)月後,表麵產(chǎn)生小斑,使用一年小班就延續(xù)發(fā)展成片。因此,這就是要求作為化工防腐蝕襯裡的F4薄片,其孔隙含量越低越好,比重必須大於2.18,對(duì)厚度也有所要求,一般在1.5~3毫米。此外,還可用降低溫度波動(dòng)範(fàn)圍和改進(jìn)設(shè)計(jì)等措施來(lái)加以解決。
F4對(duì)氣體和蒸汽的滲透較其它塑料要低得多。一般說(shuō)來(lái),F(xiàn)4的滲透現(xiàn)象隨溫度和壓力的升高和表麵接觸麵積的增加而增大,所以,F(xiàn)4薄片或管道作為設(shè)備防腐蝕襯裡時(shí),應(yīng)該控製其製品質(zhì)量,特彆是比重和厚度的要求。
化學(xué)工業(yè)中的釜、槽、塔等設(shè)備用F4襯裡,國(guó)內(nèi)外均已得到實(shí)際應(yīng)用,國(guó)外更為普遍。直徑600毫米的F4襯裡三氯乙醛反應(yīng)塔在國(guó)內(nèi)農(nóng)藥廠的應(yīng)用中,免除了每40天中修一次的頻繁維修。原用階梯式反應(yīng),由於酒精與氯氣反應(yīng)介質(zhì)中有氯乙烷,濕氯、鹽酸、酒精、三氯乙醛等多種成分,腐蝕嚴(yán)重。改用F4襯裡後,用翻邊法蘭相互連接,製成高達(dá)20米的三氯乙醛塔式氯化反應(yīng)設(shè)備,使用效果良好,連續(xù)使用三年未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
7、F4波紋伸縮管、閥門(mén)及泵的應(yīng)用
①、F4波紋管
F4波紋管也是化學(xué)工業(yè)上不可缺少的防腐配套製件,它作為耐腐蝕管道的連接件,主要起著吸收因熱脹冷縮所引起的管道長(zhǎng)度的變化,並且具有因剛性而脆的管道的錯(cuò)位連接作用,因而被廣泛應(yīng)用在各種高溫腐蝕的環(huán)境中。
F4波紋管為了提高波紋管的使用性能,管外還可用金屬環(huán)、金屬套、橡膠或金屬絲編織增強(qiáng)。一種用切削加工製成的直徑為75毫米,外側(cè)用不鏽剛絲編織增強(qiáng)的波絲管,在試驗(yàn)應(yīng)用中顯出了在高溫高壓下可長(zhǎng)期使用而不老化的特點(diǎn)。它安裝在發(fā)電廠的高壓過(guò)熱蒸汽管道上,在蒸汽壓力為28公斤/厘米2,溫度為250℃的條件下連續(xù)使用17700小時(shí)後,又在大氣中進(jìn)行老化試驗(yàn)達(dá)六年之久,毫無(wú)老化的象跡。其機(jī)械性能仍保持著:
橫向:抗拉強(qiáng)度243kg/c㎡ 伸長(zhǎng)率333%
縱向:抗拉強(qiáng)度165kg/c㎡ 伸長(zhǎng)率267%
②、F4閥門(mén)
工業(yè)管道中接觸腐蝕介質(zhì)的各種金屬閥門(mén)往往使用壽命不長(zhǎng),但將閥門(mén)改為F4襯裡後,使用壽命就可大大提高,同時(shí),由於F4具有粘性和低摩擦係數(shù)的特點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)使考克類(lèi)閥門(mén)啟動(dòng)容易。
一般情況下,球閥以F4襯裡,閥桿由金屬桿與塑料複合而成,密封件多選用F4。這種閥門(mén)的使用溫度可達(dá)-60℃- +160℃,使用壓力可達(dá)10公斤/厘米2、20公斤/厘米2。
在隔膜閥中,隔膜材料可用F4製作,也可用橡膠與F4複合, 或以F4玻璃漆布與F4複合而成。這種隔膜多用於計(jì)量與控製儀器上。
③、F4泵
F4襯裡的泵,有離心泵、隔膜泵和柱塞泵等。這類(lèi)泵可接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì),但對(duì)有固體顆?;蚪Y(jié)晶的腐蝕介質(zhì)則不宜使用。
ECTFE氟塑料的應(yīng)用進(jìn)展
乙烯三氟氯乙烯塑料的主要性能,隨著LLDPE(線性低密度聚乙烯)的旋轉(zhuǎn)成型襯裡工藝要化工防腐蝕領(lǐng)域的成功應(yīng)用,ECTFE氟塑料亦被滿意采用流化床與旋轉(zhuǎn)成型工藝來(lái)製造耐蝕襯裡。
一種命名為乙烯三氟氯乙烯的氟聚合物,這種共聚物的英文縮寫(xiě)ECTFE。
ECTFE對(duì)極大多數(shù)的無(wú)機(jī)、有機(jī)化學(xué)品以及有機(jī)溶劑,有非凡的抗腐蝕能力。直到目前,冇有一種溶劑能在120℃以下侵蝕ECTFE,或引起裂縫。隻有與氯化溶融堿或熱的胺類(lèi)(例如苯胺、二甲胺)。與其它熱塑性塑料相比,ECTFE在高溫下的耐氯和氯衍生物的性能,特彆突出。
ECTFE具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,極低的滲透率,優(yōu)良的電性能與表麵的極端光滑,可在低溫到149℃的溫度範(fàn)圍內(nèi)**使用。它不但具備突出的抗衝擊性能,而且是一種具備相當(dāng)機(jī)械強(qiáng)度的堅(jiān)韌材料。它適宜於製造**使用的產(chǎn)品, 在不斷與食品原料接觸時(shí),遵守了德國(guó)的《BGA Deuschland》標(biāo)準(zhǔn)。它回避了在嗅味,品嘗方麵的影響問(wèn)題。因此在國(guó)外已被推薦為"清潔"的ECTFE,而被允許使於食品和飲水領(lǐng)域。
ECTFE製成品的表麵,類(lèi)似於玻璃,能阻止微生物的增生,提供了明顯的衛(wèi)生優(yōu)勢(shì)。美國(guó)Ausi-mont公司提供了一個(gè)有趣的試驗(yàn)結(jié)果:在放大1000倍條件下,把"HALAR"樹(shù)脂襯裡表麵,與PP(聚丙烯)PVDF(聚偏二氟乙烯)以及PVC(聚氯乙烯)塑料相比;前者的表麵仍呈現(xiàn)光滑,在有凹坑等部位被發(fā)現(xiàn)的**相當(dāng)少,而其餘3種塑料表麵則顯示了粒狀和凹凸不平的表麵,而且**要多得多。
相關(guān)產(chǎn)品