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1、有机氟工业2005年第4期Organo-FluorineIndustry·37·氟塑料衬里产品的种类、性能与应用陈国龙蔡勇李国林何胜伟(温州赵氟隆有限公司)摘要:论述了氟塑料特别是PTFE及其衬里产品的种类、性能、加工工艺以及在化工、电子电器方面的应用情况。关键词:氟塑料;衬里;PTFE1前言防腐产品除了在化工、石化、炼油、制药、冶金等领域氟塑料是一种重要的特种工程塑料,自1934年已得到广泛的应用外,在电子电器方面也经常使用。德国化学家F.Schoffer和O.Schoffer聚合成功聚三目前,这些产品有衬里管道、管配件、塔、釜、容器、泵氟
2、氯乙烯,1938年美国化学家R.J.Plunkett合成出和阀等。聚四氟乙烯以来,氟塑料的生产研制、加工应用已经2塑料的种类得到了很大的发展。氟塑料是一种含有氟元素的塑料,根据其分子氟塑料家族以PTFE应用最广泛,国内前几年结构排列,一般可分为以下几种,见表1。PTFE的产品占氟塑料总产量的90%。这几年以表1氟塑料种类来,由于PTFE加工难度大,聚偏氟乙烯(PVDF)发中文名称简称展速度很快。在国外,PTFE的产量已下降到氟塑料聚四氟乙烯PTFE,俗称F4总产量的60%,PVDF已排在第二位。但目前PTFE可熔性聚四氟乙烯PFA仍占据“霸主
3、”地位。聚全氟乙丙烯FEP,俗称F46PTFE塑料具有优异的耐高、低温性──长期使乙烯-四氟乙烯共聚物ETFE用温度为-100℃～+250℃,优异的耐腐蚀性———聚三氟氯乙烯PCTFE能耐各种酸、碱、盐和有机溶剂、强氧化剂等。由于乙烯-三氟氯乙烯共聚物ECTFEPTFE材料价格昂贵,强度低于钢铁,故一般将其做聚偏氟乙烯PVDF成衬里,外靠金属壳体保护与增强,构成一个整体。聚氟乙烯PVF这样,衬里层既可耐蚀、耐高低温,外壳又能耐压,有3氟塑料衬里产品的种类足够的强度和刚度,可以降低整体成本。PTFE衬里PTFE衬里防腐产品的种类见表2。表2PT
4、FE衬里防腐产品种类种类规格系列塔、釜、罐、槽等大型设备,反应器、换热器等特殊设备Φ300-3000系列管子与管件(90°弯头、60°弯头、30°弯头、45°弯头,等径三通、异径三通,DN20-3000系列等径四通、异径四通,同心异径管、偏心异径管等)补偿器(普通膨胀节、大径膨胀节、金属增强膨胀节、橡胶增强膨胀节等)DN20-3000系列波纹软管(普通式、铠装式、钢丝编织外包橡胶式)DN20-200垫圈(中国标准,美、日、法、德等各国标准),垫片DN20-3000离心泵80FF4-60、65FF4-50、50FF4-32、40FF4-32喷射
5、泵(文丘里)内衬F4或整体式蝶阀DN20-1200阀门(球阀、截止阀、隔膜阀、放料阀、止回阀、蝶阀、闸阀、直角阀、直流阀)其他阀门DN20-250其他非标产品(渐缩法兰、盲板法兰、各种通气管、搅拌浆、视镜、温度计可按用户要求加工插管、栅板、分布器、填料等)有机氟工业·38·Organo-FluorineIndustry2005年第4期PVDF防腐产品一般制成全塑件,其规格尺寸由以上两表可以看出,金属网PTFE管的热胀同上表相仿。但制造大型设备直径可达到10m,且冷缩变化率基本上与钢外壳相一致,而普通PTFE可以制成泡罩、结构复杂的填料等异型件
6、。管比钢外壳大10倍左右。4氟塑料衬里产品的性能(2)拉伸强度对比试验1、耐腐蚀性能取金属网PTFE和普通PTFE两组试样,试样尺PTFE衬里防腐产品的耐腐蚀性能,除熔融金属寸根据“塑料拉伸试验方法”(GB1040-79)制作,锂、钾、钠,三氟化氯、高温下的二氟化氧、高流速的在拉伸试验机上测其拉伸强度,所整理出的数据如液氟外,它可以耐各种种类、任意浓度的酸、碱、盐、表5。强氧化剂、有机溶剂,包括浓硝酸和王水。表52、物理性能项目试样标号拉伸强度(MPa)这里介绍金属网PTFE管的物理性能。普通4#组24.5PTFE衬里产品由于PTFE的热膨胀
7、系数(0.000080金属网PTFE试样5#组19.2平均值21.1～0.000150/度)比钢外壳热膨胀系数(0.000011/6#组19.5度)大10倍左右,在使用过程中,介质温度升高或1#组14.2下降,导致内衬热胀冷缩量比钢外壳大10倍左右,普通PTFE试样2#组12.2平均值13.9即PTFE衬里经常处在拉伸和松弛状态,翻边部位3#组15.2易发生应力集中现象而造成内衬拉裂损坏。普通PTFE产品由于内衬与外壳中存在界面,当压力为负压时,内衬易吸瘪。普通产品由于PTFE内衬强度由上表可以看出,金属网PTFE拉伸强度比普比钢铁外壳差,P
8、TFE材料易发生蠕变。金属网PT2通PTFE提高50%左右。FE衬里产品则有效地解决了上述缺陷。5氟塑料衬里产品的加工工艺(1)热性能对比试验有关内衬PTFE衬里管
