(폴리머® PTFE 및 폴리머® FEP 및 PFA 사양 참조) PTFE의 기계적 특성은 다른 플라스틱에 비해 낮지만 그 특성은 -100°F ~ +400°F(-100°F ~ +400°F)의 넓은 온도 범위에서 유용한 수준으로 유지됩니다. 73°C ~ 204°C).
폴리머® PTFE 불소중합체 수지의 일반적인 특성
온도 저항
77°C 이상의 온도는 대부분의 엘라스토머 및 플라스틱 부품에 적합하지 않은 반면, PTFE는 260°C까지 견딜 수 있습니다.77°C 이하에서도 금속 부식성 산과 유기 용제가 결합된 경우 엘라스토머와 기타 플라스틱은 용제 팽창 및 연화에 대한 저항성이 부족하기 때문에 PTFE 라이너와 구성 요소가 선호되는 경우가 많습니다.
화학적 불활성
화학적 불활성이란 PTFE 불소수지가 감지할 수 있는 화학 반응 없이 다른 물질과 지속적으로 접촉할 수 있음을 의미합니다.일반적으로 PTFE 불소수지는 화학적으로 불활성입니다.그럼에도 불구하고 이 진술은 모든 일반화와 마찬가지로 완벽하게 정확하려면 한정되어야 합니다.그러나 PTFE 수지의 거동에 대한 기본 사실을 염두에 둔다면 인증으로 인해 혼란이 발생하지 않습니다.
다양한 테스트 데이터에 대한 일반적인 설명 요약은 근본적으로 다른 유형의 "화학적" 동작을 하나로 묶을 수 있기 때문에 오해의 소지가 있을 수 있습니다.설명을 명확하게 하려면 엄밀히 말하면 화학적 반응과 흡수와 같은 물리적 작용을 구별해야 합니다.설명을 통해 사용자는 특정 용도에 영향을 미칠 수 있는 물리적, 화학적 특성의 상호 관계를 고려할 수 있어야 합니다.
예를 들어, PTFE 수지는 왕수에 담가도 영향을 받지 않습니다.그러나 이 시약의 온도와 압력이 높아지면 시약 성분의 수지 흡수도 증가합니다.급격한 압력 손실과 같은 후속 변동은 수지에 흡수된 증기의 팽창으로 인해 물리적으로 손상될 수 있습니다.그러므로 PTFE의 화학적 특성에 대해 이야기할 때 "화학적 호환성"이라는 용어로 표현한 것처럼 엄격한 화학적 반응과 기계적 및 열적 응력이 결합된 "흡수"와 같은 물리적 작용을 구별해야 합니다.
일반적인 사용 온도 내에서 PTFE 수지는 호환되는 화학 물질을 표로 작성하기보다는 화학 물질의 영향을 거의 받지 않습니다.이들 반응물은 알려진 가장 강력한 산화제 및 환원제 중 하나입니다.탄화불소와 긴밀하게 접촉하는 원소 나트륨은 중합체 분자에서 불소를 제거합니다.이 반응은 수지가 접착 결합될 수 있도록 PTFE 표면을 에칭하기 위한 무수 용액에서 널리 사용됩니다.다른 알칼리 금속(칼륨, 리튬 등)도 비슷하게 반응합니다.
어떤 경우에는 TFE 및 PFA의 경우 권장 서비스 한계 온도인 260°C, FEP의 경우 204°C 근처에서 고농도의 일부 화학물질이 PTFE에 반응하는 것으로 보고되었습니다.나트륨 식각과 유사한 공격은 80% NaOH 또는 KOH, 보란(예: B2H6), 염화알루미늄, 암모니아(NH3), 특정 아민(R-NH2) 및 이민( R = NH).또한 250°C의 압력 하에서 70% 질산에 의해 느린 산화 공격이 관찰되었습니다.이러한 극단적인 환원 또는 산화 조건에 접근할 경우 특별한 테스트가 필요합니다.
흡수
금속과 달리 플라스틱과 엘라스토머는 접촉하는 물질, 특히 유기 액체의 다양한 양을 흡수합니다.PTFE의 흡수율은 비정상적으로 낮으며 플라스틱과 다른 물질 사이의 화학 반응은 드뭅니다(앞서 언급한 몇 가지 예외 제외).그러나 흡수가 다른 효과와 결합되면 이 특성은 특정 화학적 환경에서 이러한 수지의 사용 가능성에 영향을 미칠 수 있습니다.예를 들어, 온도나 압력의 급격한 변동이 발생하면 물리적으로 손상을 주는 상황이 발생할 수 있습니다.PTFE 수지의 사용 온도 범위가 더 넓기 때문에 다른 플라스틱보다 이러한 유형의 물리적 손상에 더 자주 노출됩니다.
설명을 위해 ATSM 표준*에 설명된 라이닝 파이프에 대한 "증기 사이클" 테스트를 고려해 보겠습니다.라이닝된 파이프의 샘플은 저압의 냉수와 교대로 0.8MPa(125psi) 증기에 노출되어 실제로 매우 심각한 열 및 압력 변동을 유발합니다.이는 100주기 동안 반복됩니다.증기는 라이너를 통해 압력과 온도 구배를 생성하여 라이너 벽 내에서 물로 응축되는 소량의 증기를 흡수합니다.압력이 방출되거나 증기가 재도입되면 갇힌 물이 증기로 팽창하여 원래의 미세 기공이 생길 수 있습니다.반복되는 압력과 열 순환으로 인해 미세 기공이 확대되어 궁극적으로 라이너 내에 물이 채워진 물집이 눈에 띄게 발생합니다.ASTM 표준에 따르면 기포는 파이프 라이너 성능에 부정적인 영향을 미치지 않습니다. 화학적 장벽 두께는 그대로 유지됩니다.
기포의 심각도를 줄이는 부식 조치가 있습니다.라이닝된 파이프 또는 용기의 단열은 라이너의 온도 구배를 감소시켜 종종 응축 및 흡수된 유체의 후속 팽창을 방지합니다.또한 온도 변화의 속도와 크기를 줄여 기포 발생을 최소화했습니다.따라서 수지를 줄임으로써 절연은 많은 경우에 보호 조치를 제공할 수 있습니다.공정 압력 감소 또는 온도 상승 속도를 제한하는 작동 절차나 장치를 사용하여 추가 보호를 제공할 수 있습니다.
침투
투과는 흡수와 밀접한 관련이 있는 요소이지만 확산 및 온도와 같은 다른 물리적 효과의 함수이기도 합니다.20년 이상의 PTFE 라이닝 파이프 경험을 통해 부식성 증기 침투에 따른 지지 부재 부식으로 인한 고장 횟수는 현저히 적었습니다.고온에서의 물리적 강도에 필요한 1.27~6.35mm의 라이너 두께는 일반적으로 사소한 고려 사항일 정도로 침투를 줄입니다.너무 많은 변수가 투과에 영향을 미치기 때문에 특정 불소수지 폴리머 라이닝 선택의 기초로 얇은 폴리머 필름으로 얻은 실험실 투과성 데이터를 사용하는 것은 오해의 소지가 있습니다.몇 가지 예외를 제외하고 불소수지 간의 투과성 차이는 제작된 배관 및 장비의 성능에 거의 영향을 미치지 않습니다.성능은 주로 설계, 제조 및 품질 관리에 의해 제어됩니다.따라서 일반적으로 주요 관심사는 흡수입니다. 흡수는 주어진 화학적 환경에서 불소 수지의 사용 가능성을 가장 잘 나타내는 특성이기 때문입니다.
비경계 라이닝에서는 미세한 양의 침투성 증기가 빠져나가도록 할 뿐만 아니라 갇힌 공기의 팽창으로 인해 라이너가 붕괴되는 것을 방지하기 위해 라이너와 지지 부재 사이의 공간을 대기로 환기시키는 것이 중요합니다.또한 이 벤트는 라이닝된 파이프의 품질 관리 테스트와 라이너 손상 시 누출을 표시하는 안전 장치로 사용됩니다.라이너 붕괴는 침투로 인해 발생하는 경우가 많지만 실제로 주요 원인은 공정 흐름에서 진공이 발생하는 것입니다.라이닝 파이프 제조업체는 다양한 크기와 라이너 두께의 정격 온도에서 진공에 대한 저항성을 공개하지만 때로는 설계 기능과 작동 절차에 따라 과도한 진공을 방지해야 할 필요가 있습니다.
게시 시간: 2019년 2월 14일