PFA
PFA塑料為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結性增強,溶體粘度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無(wú)變化。此種樹(shù)脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫療器械零件,高溫電線(xiàn)、電纜絕緣層,防腐設備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。
為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結性增強,溶體粘度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無(wú)變化。此種樹(shù)脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。
長(cháng)期使用溫度-196--260度,有的耐化學(xué)腐蝕性,對所有化學(xué)品都耐腐蝕,摩擦系數在塑料中低,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱(chēng)。
其耐化學(xué)藥品性與聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好。
其抗蠕變性和壓縮強度均比聚四氟乙烯好,拉伸強度高,伸長(cháng)率可達100-300%。介電性好,耐輻射性能。阻燃性達V0級。
適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫療器械零件。
高溫電線(xiàn)、電纜絕緣層,防腐設備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。
PFA性能:PFA原料的主鏈結構賦予其與聚四氟乙烯十分相近的物理機械特性、化學(xué)性能和電性能等性能,而全氧基側基增加了鏈的柔性,改善了聚合物的熔體粘度,使其可用一般加工工藝進(jìn)行熱塑加工。在PFA原料聚單體所占比例很小,所以它的熔點(diǎn)比FEP樹(shù)脂高,要超過(guò)300度才熔融。PFA塑料具有自熄性,是不燃物質(zhì)。
PFA樹(shù)脂的電性能與聚四氟乙烯、FEP樹(shù)脂相似,可作為優(yōu)良的高頻絕緣材料。
PFA粉末擠塑的薄膜無(wú)色,基本上是透明的,而較厚的薄片是半透明的,耐候性、耐大氣老化性好,可在戶(hù)外長(cháng)期使用。
PFA原料的摩擦系數是0.236,PFA材料的摩擦系數是0.08,聚四氟乙烯的摩擦系數接近于0。
PFA樹(shù)脂摩擦系數雖大于FEP和PTFE,但仍可適用于某些防粘用途。常溫下PFA原料的物理機械性能與聚四氟乙烯樹(shù)脂十分相似,它可在聚四氟乙烯應用的溫度范圍內使用,所以將PFA樹(shù)脂和FEP樹(shù)脂比較,物理機械性能也較接近,但提高溫度后兩者的差別就較大,PFA原料高溫時(shí)強度要比FEP好。耐應力開(kāi)裂性能顯著(zhù)優(yōu)于FEP。
PFA結構與性能:
可熔性聚四氟乙烯PFA可以看作是聚四氟乙烯分子鏈骨架上有少數碳原子所連接的氟原子被全氟丙氧基所取代的結果。由于這一取代帶來(lái)了如下影響:破壞了原聚四氟乙烯分子鏈的規整性和對稱(chēng)性。全氟丙氧基的體積遠大于氟原子,增大了分子鏈間距離,并產(chǎn)生空間位阻效應。全氟丙氧基與氟原子共同連接在同一個(gè)碳原子上,不會(huì )引起聚合物產(chǎn)生明顯的極性。以上各影響的綜合結果是使聚合物分子鏈剛性下降,可以出現熔融態(tài);使聚合物的結晶能力下降,結晶度減少,聚合物仍可保持聚四氟乙烯的各種性能??扇坌跃鬯姆蚁㏄FA是乳白色半透明固體,密度2.1-2.17g/cm3,由于側基與主鏈之間有醚鍵存在,使吸水率略大于聚四氟乙烯,約為0.03%??扇坌跃鬯姆蚁├鞆姸冉咏蚵跃鬯姆蚁?,約為28-30MPa,高溫下的強度保持率聚四氟乙烯,例如在285℃經(jīng)2000h后,拉伸強度、伸長(cháng)率基本不變,耐彎曲壽命長(cháng),可反復彎折,遠優(yōu)于聚四氟乙烯,也具有如同聚四氟乙烯的良好的自潤滑性。
PFA應用:
可熔性聚四氟乙烯PFA的應用領(lǐng)域與聚四氟乙烯相同,但可以比聚四氟乙烯成型出形狀更復雜的制品。加熱電線(xiàn)申的導體用電阻線(xiàn),加熱電線(xiàn)繞在列管外,通電后發(fā)熱,比蒸汽加熱列管容易保溫,控制方便,操作簡(jiǎn)單又經(jīng)濟。PFA加熱電線(xiàn)更適合于較短管道的加熱,對長(cháng)距離管道因電壓降過(guò)大而能耗大。大口徑、長(cháng)距離管道的加熱保溫目的是降低管道中流體的黏度,為此開(kāi)發(fā)出表面電流加熱法(SECT),SECT法的原理是交流電的表面效應在管道中的應用。
四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(又:過(guò)氟烷基化物,可溶性聚四氟乙烯)
英文名稱(chēng):Polyfluoroalkoxy
比重:2.13-2.167克/立方厘米成型收縮率:3.1-7.7%成型溫度:350-400℃干燥條件:
1、為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結性增強,溶體粘度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無(wú)變化。此種樹(shù)脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。
2、長(cháng)期使用溫度-80--260度,有的耐化學(xué)腐蝕性,對所有化學(xué)品都耐腐蝕,摩擦系數在塑料中低,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱(chēng)。
3、其耐化學(xué)藥品性與聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好。
4、其抗蠕變性和壓縮強度均比聚四氟乙烯好,拉伸強度高,伸長(cháng)率可達100-300%。介電性好,耐輻射性能。阻燃性大。
5、害:具有生理惰性,可植入人體內。
1、適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫療器械零件。
2、高溫電線(xiàn)、電纜絕緣層,防腐設備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。
成型性能1.結晶料,吸濕小??刹捎猛ǔ5脽崴苄运芰系眉庸し椒庸こ芍破?。
3、流動(dòng)性差,極易分解,分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴格控制成型溫度不要超過(guò)475度,模具應加熱至150-200度,澆注系統對料流阻力應小。
4、半透明粒料,注塑、擠出成型。成型溫度350-400度,475度以上容易引起變色或發(fā)生氣泡。并注意脫模會(huì )較困難。
5、因熔融的材料對金屬有腐蝕作用,長(cháng)期生產(chǎn),模具需要電鍍鉻處理。
PFAFEPPTFE的化學(xué)性能相似,但FEP只能在200度以下使用,PTFE不能注塑。物理性能額定值單位制測試方法比重2.14到2.15g/cmsup3;ASTMD792表觀(guān)密度0.55到1.20g/cmsup3;ASTMD1895熔流率(372°C/5.0kg)1.8到25g/10minASTMD1238吸水率(23°C,24hr)0.010到0.050%ASTMD570硬度額定值單位制測試方法硬度計硬度(23°C)55到65ASTMD2240機械性能額定值單位制測試方法抗張強度ASTMD638屈服,23°C13.8到15.6MPa斷裂,23°C21.0到30.0MPa全氟烷氧基樹(shù)脂
PFA樹(shù)脂相對來(lái)說(shuō)是比較新的可熔融加工的氟塑料。
PFA的熔點(diǎn)大約為580F,密度為2.13—2.16g/cc(克/立方厘米)。PFA與PTFE和FEP相似,但在302T以上時(shí),機械性能略?xún)?yōu)于FEP,且可在高達500F下的溫度下使用,它的耐化學(xué)品性與PTFE相當。PFA的產(chǎn)品形式有用于模塑和擠塑的粒狀產(chǎn)品,用于旋轉模塑和涂料的粉狀產(chǎn)品;其半成品有膜、板、棒和管材。
薄膜級PFA--PFA主要應用于半導體行業(yè),美國市場(chǎng)80%-85%的PFA用于半導體行業(yè),日本為50%左右,主要用來(lái)制作硅片承載器、管道及其配件、半導體零件。隨著(zhù)高純PFA的開(kāi)發(fā),PFA在高純半導體管道、藥物加工和超純水等領(lǐng)域的應用也不斷擴大。PFA可通過(guò)與織物復合襯里或旋轉成型方法用于大容量貯槽和高純試劑容器的襯里。PFA在我國的應用時(shí)間已較長(cháng),但由于價(jià)格昂貴,加工要求較高,用量有限,目前主要應用有:硅片承載器、液體導管及熱收縮管、耐高溫電線(xiàn)、耐腐蝕零件、復印機導輥護套等。PFA保持了PTFE諸多優(yōu)點(diǎn),且有FEP同樣的熱熔流動(dòng)性和用途,而PFA耐熱性和耐應力開(kāi)裂性更優(yōu)于FEP,特別在高溫下的強度PTFE。隨著(zhù)PFA旋轉成型技術(shù)的開(kāi)發(fā),擴大了它在半導體工業(yè)領(lǐng)域的應用?;瘜W(xué)工業(yè)用的PFA制品有燒杯、燒瓶和洗瓶等實(shí)驗室器皿,及反應釜、精餾塔、貯槽、管道管配件的襯里、部件等。作為襯里材料PFA?具有與FEP相似的用途,而PFA有更優(yōu)的耐應力開(kāi)裂性、易熔接性和更高的可靠性。PFA制成直管、管接頭、襯套、隔板和管道襯里應用,PFA管配件的壁厚薄的為2.38mm,管道襯里層的小厚度為1.27mm。PFA襯里的直管規格,直徑15-250mm,大長(cháng)度為5m。PFA大型襯里閥門(mén)通徑可達150一250mm。PFA用于球閥的密封部分、隔膜閥的隔膜及止逆閥的球,離心泵和真空泵的襯里層。閥體的其他部分常用PTFE制作。塔、槽類(lèi)襯里大型塔、槽類(lèi)設備的襯里層可用PFA片,PFA玻璃布復合片材,及PTFE-PFA-玻璃布三層復合片材。對小型塔、槽類(lèi)設備主要以PFA的注射成型、傳遞成型、旋轉成型及粉末涂層等產(chǎn)品為主,但涂層厚度小于1mm者不適用于高腐蝕性設備的防腐。
PFA管材作為化學(xué)品供給管道時(shí)的焊接安裝
PFA管材及其管件,管道、附件都是通過(guò)PFA焊接機進(jìn)行焊接,與設備連接通常為法蘭連接,這類(lèi)管道一般用于接收裝置至化學(xué)品接收儲罐至供給裝置的管路。
利用PFA管材構成的化學(xué)品供給管路,自接收裝置至化學(xué)品儲罐,再由化學(xué)品儲罐至化學(xué)品供給裝置。由外套管及內管組成,外管均為透明PVC管,內管由焊接型PFA管及PFA彎頭組成。
在對PFA管材的內管焊接時(shí),外套管幾乎同步安裝,內管直管連接完畢,外套管也隨即套于內管外部完成,僅在彎頭處預留暫不安裝。外套管的直管連接為直二通粘接,待內管彎頭焊接完畢后,將外套管承接彎頭對稱(chēng)剖成兩半,然后扣子內管彎頭外,并與外套管兩端粘接,對剖縫用熱風(fēng)焊及PVC焊條焊接復原,作法同普通PVC塑料熱風(fēng)焊。
內管直管及彎頭、法蘭焊接前,先將待焊的兩個(gè)端口相對固定在焊接設備夾具內,兩個(gè)端面之間的間隙內設一塊雙面加熱板,該加熱板加熱時(shí)不與管道端面接觸,通過(guò)熱使兩端面達到熔化溫度。當熔化程度合適時(shí),立即撤去加熱板,迅速使兩個(gè)端面接觸并施加一定壓力,使管端熔化物流動(dòng),它能形成混合與熔接,當冷卻后,原始接觸面消失了,同時(shí),兩個(gè)端面結合在一起了,焊縫始終不發(fā)生變化。
在焊接PFA管材的時(shí)候,操作場(chǎng)所應干凈、干燥,并且具有良好的通風(fēng)設備;同時(shí)不得將加熱板任何一面,因加熱時(shí)接觸管端而發(fā)生污損,應避免觸及管端;且管子的切割應采用帶棘輪的切割刀切割管子。
在焊接過(guò)程中,接口不得錯位;要始終保持PFA管材清潔。管道與設備連接,一般采用法蘭連接,法蘭與管子采用焊接連接,要求如前所述,管法蘭與設備接口法蘭的連接方法與普通法蘭連接方法相同。