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氟塑料在耐腐蝕化工泵中的應(yīng)用

2016-1-8  閱讀(593)

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耐腐蝕泵是具有耐腐蝕性能的泵,主要用于具有腐蝕性介質(zhì)的輸送,使用范圍廣泛。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)耐腐蝕泵的材質(zhì)主要有不銹鋼和非金屬材料(氟塑料、陶瓷、石墨等)。耐腐蝕泵適用于含酸、堿、鹽等腐蝕性成分介質(zhì)的輸送、循環(huán)、排放等,廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、電鍍、酸洗、皮革、染整廢水、廢氣處理等行業(yè)。
氟塑料是部分或全部氫被氟取代的鏈烷烴聚合物,它們有聚四氟乙烯(PTFE)、全氟(乙烯丙烯)(FEP)共聚物、聚全氟烷氧基(PFA)樹脂、聚三氟氯乙烯(PCTFF)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯一四氟乙烯(ETFE)共聚物、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)。目前耐腐蝕泵上應(yīng)用較多的材質(zhì)是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟合金、聚全氟烷氧基樹脂。
聚四氟乙烯
商品名“鐵氟龍”、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍” 、"4F"等,PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一種全氟聚合物,它具有一CF2=CF2一重復(fù)單元線性分子結(jié)構(gòu),是結(jié)晶性聚合物,熔點(diǎn)大約為631℃, 密度為2.13—2.19g/CC(克/立方厘米)。 PTFE具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性,其介電常數(shù)為2.1,損耗因數(shù)低,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。它從低溫到550V的機(jī)械性能都很好。PTFE抗沖強(qiáng)度高,但拉伸強(qiáng)度、耐磨性、抗蠕變性比其它工程塑料差。有時(shí)加入玻璃纖維、青銅、碳和石墨來改善其特殊的機(jī)械性能。它的摩擦系數(shù)幾乎比任何其它材料都低,具有很高的氧指數(shù)。
聚四氟乙烯產(chǎn)品為IHF型化工襯氟泵、FSB型氟塑料泵及FZB型氟塑料自吸泵,可以輸送-20℃~+120℃溫度條件下各類腐蝕性介質(zhì),但介質(zhì)里不能含有顆粒雜質(zhì),粘度和溫度要求也比較高。
全氟烷氧基樹脂
  PFA樹脂相對(duì)來說是比較新的可熔融加工的氟塑料。PFA的熔點(diǎn)大約為300℃,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(jī)械性能略優(yōu)于FEP,且可在-80~260℃下的溫度下長(zhǎng)時(shí)間使用,它的耐化學(xué)品性與PTEF相當(dāng)。
PFA材質(zhì)主要應(yīng)用在SJB系列耐酸耐磨泵上,可以輸送含酸含顆粒的介質(zhì)。
氟塑料合金
氟塑料合金由聚全氟乙丙烯(F46)和聚四氟乙烯(F4)按照一定的比例熔合而成——氟塑料合金,簡(jiǎn)稱氟合金。由氟合金制成的制品其材料相對(duì)F46強(qiáng)度更高,耐磨、耐溫性也有所提高。
揚(yáng)子江泵業(yè)氟合金材質(zhì)泵有SJB型耐酸耐磨泵、YMKL型耐腐耐磨液下泵,可以輸送絕大多數(shù)含腐蝕性、含顆粒的介質(zhì)。
加工技術(shù)
目前氟塑料泵主要加工技術(shù)是一次模壓成型
氟塑料模壓成型可加工泵殼、葉輪、泵蓋、軸套、密封環(huán)等純氟塑料或帶有金屬嵌件的零件。
模壓成型分預(yù)成型、燒結(jié)和冷卻三個(gè)步驟。預(yù)成型是將氟塑料粉末均勻加入模具內(nèi),在常溫下加壓成密實(shí)的預(yù)成型品(即毛坯);燒結(jié)是將預(yù)成型品加熱到熔點(diǎn)以上,冷卻是從燒結(jié)溫度降到室溫的過程。
有些氟塑料是在熔點(diǎn)溫度以上一次加壓而成,這種成型模具,叫做熱壓模,與此對(duì)應(yīng)的的模具叫冷壓模。
模壓時(shí)應(yīng)注意壓縮比(一殷PTFE為4-6)和成型收縮率(一般PTFE為2.6-4.5%)對(duì)制品的影響。
原料用懸浮法聚合樹脂,粒徑為20-500微米的松軟細(xì)粉末。壓制過程中必須“放氣”,預(yù)成型壓力為17-35兆帕,保壓時(shí)間根據(jù)毛坯厚度而定,如100毫米厚的毛坯,應(yīng)保壓15分鐘。
燒結(jié)時(shí)應(yīng)注意:升溫速度可采用20-120℃/小時(shí),制品越大,升溫速度越慢,懸浮法樹脂燒結(jié)溫度高些,為370-380℃,而分散法樹脂燒結(jié)溫度低些,360-370℃,燒結(jié)溫度高,收縮率和氣孔率隨之增大,燒結(jié)時(shí)間應(yīng)適當(dāng)控制。
冷卻,一般情況用慢速降溫,速度為15-25℃/小時(shí),在特殊情況時(shí),如少數(shù)厚度小于5毫米的薄板或推壓成型的薄壁管時(shí),才用快速冷卻。
有時(shí)制品在100-120℃溫度下,作4-6小時(shí)的退火處理。

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