PFA性能:PFA原料的主鏈結(jié)構(gòu)賦予其與聚四氟乙烯十分相近的物理機(jī)械特性、化學(xué)性能和電性能等性能,而全氧基側(cè)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樹脂高,要超過300度才熔融。PFA塑料具有自熄性,是不燃物質(zhì)。
PFA樹脂的電性能與聚四氟乙烯、FEP樹脂相似,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,可在戶外長期使用。
PFA原料的摩擦系數(shù)是0.236,PFA材料的摩擦系數(shù)是0.08,聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)接近于0。
PFA樹脂摩擦系數(shù)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(jī)械性能與聚四氟乙烯樹脂十分相似,它可在聚四氟乙烯應(yīng)用的溫度范圍內(nèi)使用,所以將PFA樹脂和FEP樹脂比較,物理機(jī)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(qiáng)度要比FEP好。耐應(yīng)力開裂性能顯著優(yōu)于FEP。
PFA結(jié)構(gòu)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(shù)碳原子所連接的氟原子被全氟丙氧基所取代的結(jié)果。由于這一取代帶來了如下影響:破壞了原聚四氟乙烯分子鏈的規(guī)整性和對稱性。全氟丙氧基的體積遠(yuǎn)大于氟原子,增大了分子鏈間距離,并產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)。全氟丙氧基與氟原子共同連接在同一個(gè)碳原子上,不會引起聚合物產(chǎn)生明顯的極性。以上各影響的綜合結(jié)果是使聚合物分子鏈剛性下降,可以出現(xiàn)熔融態(tài);使聚合物的結(jié)晶能力下降,結(jié)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(cè)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?qiáng)度接近或略聚四氟乙烯,約為28-30MPa,高溫下的強(qiáng)度保持率聚四氟乙烯,例如在285℃經(jīng)2000h后,拉伸強(qiáng)度、伸長率基本不變,耐彎曲壽命長,可反復(fù)彎折,遠(yuǎn)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(yīng)用:
可熔性聚四氟乙烯PFA的應(yīng)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(fù)雜的制品。加熱電線申的導(dǎo)體用電阻線,加熱電線繞在列管外,通電后發(fā)熱,比蒸汽加熱列管容易保溫,控制方便,操作簡單又經(jīng)濟(jì)。PFA加熱電線更適合于較短管道的加熱,對長距離管道因電壓降過大而能耗大。大口徑、長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(yīng)在管道中的應(yīng)用。
薄膜級PFA--PFA主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè),美國市場80%-85%的PFA用于半導(dǎo)體行業(yè),日本為50%左右,主要用來制作硅片承載器、管道及其配件、半導(dǎo)體零件。隨著高純PFA的開發(fā),PFA在高純半導(dǎo)體管道、藥物加工和超純水等領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大。PFA可通過與織物復(fù)合襯里或旋轉(zhuǎn)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(yīng)用時(shí)間已較長,但由于價(jià)格昂貴,加工要求較高,用量有限,目前主要應(yīng)用有:硅片承載器、液體導(dǎo)管及熱收縮管、耐高溫電線、耐腐蝕零件、復(fù)印機(jī)導(dǎo)輥?zhàn)o(hù)套等。PFA保持了PTFE諸多優(yōu)點(diǎn),且有FEP同樣的熱熔流動性和用途,而PFA耐熱性和耐應(yīng)力開裂性更優(yōu)于FEP,特別在高溫下的強(qiáng)度PTFE。隨著PFA旋轉(zhuǎn)成型技術(shù)的開發(fā),擴(kuò)大了它在半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用?;瘜W(xué)工業(yè)用的PFA制品有燒杯、燒瓶和洗瓶等實(shí)驗(yàn)室器皿,及反應(yīng)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(yīng)力開裂性、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(yīng)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(guī)格,直徑15-250mm,大長度為5m。PFA大型襯里閥門通徑可達(dá)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、槽類襯里大型塔、槽類設(shè)備的襯里層可用PFA片,PFA玻璃布復(fù)合片材,及PTFE-PFA-玻璃布三層復(fù)合片材。對小型塔、槽類設(shè)備主要以PFA的注射成型、傳遞成型、旋轉(zhuǎn)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(shè)備的防腐。
PFA水溶液--可熔性聚四氟乙烯本名全氟烷氧基聚合物,化學(xué)名全稱“四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物”,縮寫代號為PFA,具有如下結(jié)構(gòu):這種聚合物具有聚四氟乙烯幾乎所有的性能,又可采用一般熱塑性塑料加工方法,故被人們譽(yù)稱為可熔性聚四氟乙烯??扇坌跃鬯姆蚁㏄FA的工業(yè)制備目前采用乳液共聚法。將四氟乙烯與適量的全氟丙基乙烯基醚兩單體混合加入?聚合釜中,以水為介質(zhì),全氟辛酸銨為乳化劑,過硫酸銨為引發(fā)劑,在70℃左右,l.5MPa壓力下共聚合,聚合完成后將含聚合物的乳液凝聚、洗滌、干燥、擠出造粒等。
PFA水溶液--地?zé)岚l(fā)電是將火山地帶地下深層中的高溫、高壓蒸汽通過透平發(fā)電機(jī)發(fā)電,在深達(dá)數(shù)千米地下就需用耐高溫、耐腐蝕的PFA?電纜。在地下3km處的地溫達(dá)300℃以上,且存在硫化氫,因此地?zé)崽讲橛玫碾娎|需能耐高溫蒸汽和硫化氫氣體長時(shí)間的腐蝕,只有PFA電纜更適用.電氣電子設(shè)備中應(yīng)用的PFA零部件有PFA薄膜、管子、熱收縮管及注射件,如PFA的電極保持器用于鍋爐等高溫高壓容器的液位控制件。高溫鍋爐中的水為防止生成水垢,鍋壁呈堿性,若用陶瓷部件耐不了高溫水蒸氣和堿液的腐蝕,采用PFA電極保持器能耐260℃的高溫,2MPa壓力也不受堿液的腐蝕,可確保鍋爐的安全運(yùn)行。用分子量高的PFA樹脂擠出成型直管,外用不銹鋼絲增強(qiáng)制成的軟管比PT-FE?軟管性能穩(wěn)定、壽命長且長度不受限制,而比FEP?軟管的是有更高的耐溫、耐應(yīng)力開裂性,因此PFA更宜作液壓軟管使用。PFA液壓軟管常用于水蒸氣與冷卻水交替輸送的液壓機(jī)上:如制作錄音機(jī)盤,全自動壓機(jī),需在1min內(nèi)交替輸入溫度180~190℃(壓力0.9~1.lMPa)的水蒸氣和冷卻水。上述工況下若用橡膠軟管則熱老化壽命短,彎曲100萬次就會泄漏蒸汽,而使用PFA軟管彎曲壽命可6倍,達(dá)600萬次,可大大節(jié)約停機(jī)檢修時(shí)間和人工費(fèi)用。這種PFA軟管的內(nèi)徑19mm,壁厚1.5mm,長1.4m。鋼絲編織三層的PFA軟管的爆破壓力達(dá)48MPa。PFA軟管也用于輸送各種腐蝕性、黏性物質(zhì),在食品、制藥、飲料行業(yè)中應(yīng)用,具有使用壽命長、清潔、無異味、不污染等優(yōu)點(diǎn)。
PFA水溶液--結(jié)構(gòu)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(shù)碳原子所連接的氟原子被全氟丙氧基所取代的結(jié)果。由于這一取代帶來了如下影響:破壞了原聚四氟乙烯分子鏈的規(guī)整性和對稱性。全氟丙氧基的體積遠(yuǎn)大于氟原子,增大了分子鏈間距離,并產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)。全氟丙氧基與氟原子共同連接在同一個(gè)碳原子上,不會引起聚合物產(chǎn)生明顯的極性。以上各影響的綜合結(jié)果是使聚合物分子鏈剛性下降,可以出現(xiàn)熔融態(tài);使聚合物的結(jié)晶能力下降,結(jié)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(cè)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?qiáng)度接近或略聚四氟乙烯,約為28-30MPa,高溫下的強(qiáng)度保持率聚四氟乙烯,例如在285℃經(jīng)2000h后,拉伸強(qiáng)度、伸長率基本不變,耐彎曲壽命長,可反復(fù)彎折,遠(yuǎn)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水溶液--PFA應(yīng)用:可熔性聚四氟乙烯PFA的應(yīng)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(fù)雜的制品。加熱電線申的導(dǎo)體用電阻線,加熱電線繞在列管外,通電后發(fā)熱,比蒸汽加熱列管容易保溫,控制方便,操作簡單又經(jīng)濟(jì)。
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PFA焊接機(jī)進(jìn)行焊接,與設(shè)備連接通常為法蘭連接,這類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(gòu)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(nèi)管組成,外管均為透明PVC管,內(nèi)管由焊接型PFA管及PFA彎頭組成。
在對PFA管材的內(nèi)管焊接時(shí),外套管幾乎同步安裝,內(nèi)管直管連接完畢,外套管也隨即套于內(nèi)管外部完成,僅在彎頭處預(yù)留暫不安裝。外套管的直管連接為直二通粘接,待內(nèi)管彎頭焊接完畢后,將外套管承接彎頭對稱剖成兩半,然后扣子內(nèi)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(fù)原,作法同普通PVC塑料熱風(fēng)焊。
內(nèi)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(shè)備夾具內(nèi),兩個(gè)端面之間的間隙內(nèi)設(shè)一塊雙面加熱板,該加熱板加熱時(shí)不與管道端面接觸,通過熱使兩端面達(dá)到熔化溫度。當(dāng)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,它能形成混合與熔接,當(dāng)冷卻后,原始接觸面消失了,同時(shí),兩個(gè)端面結(jié)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,操作場所應(yīng)干凈、干燥,并且具有良好的通風(fēng)設(shè)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(yīng)避免觸及管端;且管子的切割應(yīng)采用帶棘輪的切割刀切割管子。
在焊接過程中,接口不得錯(cuò)位;要始終保持PFA管材清潔。管道與設(shè)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(shè)備接口法蘭的連接方法與普通法蘭連接方法相同。
1、PFA的主要用途:
①.適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和器械零件。
②.高溫電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套和化學(xué)容器。
2、成型性能
①.結(jié)晶料,吸濕小??刹捎猛ǔ5脽崴苄运芰系眉庸し椒庸こ芍破?。
②.流動性差,易分解,分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度不要超過475度,模具應(yīng)加熱至150-200度,澆注系統(tǒng)對料流阻力應(yīng)小。
③.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。并注意脫模會較困難。
④.因熔融的材料對金屬有腐蝕作用,長期生產(chǎn),模具需要電鍍鉻處理。