等壓法襯聚四氟乙烯襯里工藝

yaolinyi · 發(fā)表于 2008-10-9 15:14:34

等壓法襯聚四氟乙烯粉體技術(shù)

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概
! p5 `- O+ R8 b2 T& R* T8 h! V述

□ 聚四氟乙烯（PTFE,、F4）俗稱(chēng)“塑料王”,，是目前世界上最耐腐蝕的材料,。用它作襯里的設(shè)備，能抵擋所有強(qiáng)酸,、強(qiáng)氧化劑,、還原劑和各種有機(jī)溶劑的腐蝕(除熔融金屬、三氟化氯和元素氟之外),，并能在80—220℃與負(fù)壓的苛刻條件下正常使用,。故而在防腐蝕容器的設(shè)計(jì)中，PTFE是作為設(shè)備襯里的首選材料,。由它作耐腐蝕襯里的各類(lèi)容器,、管件、管道,、閥門(mén),、泵已廣泛應(yīng)用在石油、化工,、冶金,、熱電、環(huán)保等行業(yè),。

□ PTFE是乙烯分子中的氫原子被氟原子取代后生成的聚合物,。在PTFE分子中，除存在大量高鍵能的碳鏈外,，還有氟原子所形成的屏蔽效應(yīng),。因而，使有機(jī)氟聚合物具有一系列優(yōu)異的性能,，如自潤(rùn)滑及低摩擦性能,、不粘性、憎油憎水性,、耐化學(xué)品性,、耐熱性、高價(jià)電性和耐候性能等,。但是，PTFE也存在著某些缺點(diǎn),，如熔點(diǎn)高（327℃）,、熔融粘性大（在380℃時(shí),熔融粘度高達(dá)1010Pa·s,，而一般熱塑性塑料僅為102~103Pa·s），以及不溶于一般有機(jī)溶劑中等,，導(dǎo)致了加工性能差,，從而限制了它的應(yīng)用。由于PTFE具有上述優(yōu)異的耐腐蝕特性,，而又存在熔融粘度高（比普通熱塑性塑料要高一百多萬(wàn)倍）,、流動(dòng)性差的缺陷，導(dǎo)致它的加工難度很大,。

PTFE的襯里方法可劃分為粉體襯里和板材襯里兩大類(lèi)型,。以下著重介紹PTFE粉體的襯里方法：

A、
& d/ ~" |- X: I2 P* {擠（推）壓法

這是目前利用PTFE粉體生產(chǎn)PTFE管道的主要方法之一,。此法是利用擠壓機(jī)的柱塞連續(xù)將粉體通過(guò)模具擠出并同時(shí)加熱進(jìn)行燒結(jié),，冷卻后即成

PTFE管道。這種制品具有內(nèi)外表面光滑,、潔凈,、均勻、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),，宜作大批量生產(chǎn),，但僅能加工Φ300mm以下的PTFE直管。

B,、# A6 i+ m. K; `) f2 j" b( z
模壓法（類(lèi)等壓法）

模壓法又稱(chēng)液壓法,，橡皮形成法。它是將PTFE粉體均勻地加入橡皮袋與鋼制零件（管道,、彎頭,、三通等管件）的內(nèi)壁之間。再向橡皮袋中注入液體（水）,。增壓后的水?dāng)U張橡皮袋,，迫使PTFE粉體向鋼制零件內(nèi)壁壓實(shí)。卸壓后并抽除橡皮袋中的水,，去除橡皮袋,，PTFE粉體將均勻地粘附在零件的內(nèi)壁。襯有PTFE粉體的鋼制零件經(jīng)燒結(jié)后,，即成PTFE襯里制品,。

這是目前國(guó)內(nèi)常用的PTFE粉體襯里法，它可襯里管道,，管件,，以及體積較大的套筒、貯槽,、半球殼體等形狀復(fù)雜的防腐制品,。采用等壓法具有以下諸多優(yōu)點(diǎn)：

a,、
無(wú)需鋼模。襯里的鋼制零件就是襯PTFE粉體的鋼模,；

b,、
PTFE可一次燒結(jié)成型；

c,、
橡皮袋制作方便,，制作周期短，成本低,；

d,、
PTFE受壓均勻，能充分發(fā)揮PTFE的物理,、化學(xué)性能,。

目前，國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家均采用這種生產(chǎn)工藝,。作為PTFE粉體的鋼模（承壓的鋼制件）,，由于承壓強(qiáng)度低，所以國(guó)內(nèi)眾多廠家對(duì)于DN100mm以下的襯里零件,，水壓僅為15Mpa,；對(duì)于大于DN100mm的零件，更有甚者,，水壓則降至4Mpa,。由于襯里的水壓低，制品出現(xiàn)如襯里燒結(jié)收縮率大,、開(kāi)裂,，滲漏等諸多缺陷。

上述方法僅采用1臺(tái)高壓泵即可生產(chǎn),，但這絕非是真正的“等壓法”,。有鑒于此，國(guó)內(nèi)的廠家把低壓的粉體襯里方法稱(chēng)之謂“模壓法”,、“粉壓法”,、“內(nèi)壓法”或“液壓法”。我們稱(chēng)為“類(lèi)等壓法”,。

等壓法
本廠采用的等壓法,，是將工件（鋼制的管道、彎頭,、三通等零件）,、橡膠袋、撐管、PTFE粉體,、端蓋,，密封安裝后,，置于一個(gè)能承壓30Mpa的封閉式高壓釜內(nèi),。將水壓增加至30Mpa，橡膠袋擴(kuò)張,，將PTFE粉體緊密地壓實(shí)在工件的內(nèi)壁,。由于工件在釜內(nèi)的內(nèi)、外壁均受到30Mpa的水壓,，內(nèi)外受力相等且相互抵消,，工件承力不大，不被破壞,，故稱(chēng)等壓法,。
等壓法是目前國(guó)際上常用的工藝在國(guó)內(nèi)PTFE粉體襯里方法的一大創(chuàng)新工藝。對(duì)保證大口徑F4管道和較大型復(fù)雜的鋼制零件襯里制品質(zhì)量,，以及提高我國(guó)PTFE制品的技術(shù)水平,，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)襯里技術(shù)。
二,、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
□ 采用等壓法的PTFE粉體襯里的技術(shù),，在工業(yè)發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家、日本等國(guó)是一種廣為應(yīng)用的工藝,。因?yàn)樗麄兙邆涑袎海ā?0Mpa）的高壓釜的工藝裝備,，凡大型復(fù)雜的襯PTFE粉體容器都采用此法制作。
□ 在國(guó)內(nèi)由于缺少靜壓的高壓釜,，只能采用高壓水泵進(jìn)行“模壓法”的襯PTFE粉體工藝,，一般壓力在≤15Mpa。因壓力不夠大,，PTFE粉體在鋼件內(nèi)壁壓不嚴(yán)實(shí),，致使燒結(jié)后，襯里收縮率高,，常出現(xiàn)襯里開(kāi)裂,、起泡、滲漏等諸多缺陷,。
□ 等壓法的采用,，能勝任生產(chǎn)大直徑的厚壁直管和較大型復(fù)雜容器的PTFE襯里。若水壓大于30Mpa,，達(dá)到60Mpa的高壓釜在國(guó)內(nèi)研制成功,，其襯里制品的質(zhì)量更佳。這是襯PTFE粉體技術(shù)必備的高端技術(shù)裝備，也是國(guó)內(nèi)襯PTFE粉體防腐設(shè)備急需的工藝裝備,，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)科研機(jī)構(gòu)擁有小口徑的設(shè)備,，我廠擁有國(guó)內(nèi)唯一投入生產(chǎn)的大口徑高壓力的等壓釡。
三,、工藝簡(jiǎn)介
低壓襯PTFE粉料的模壓法,，已是眾所周知的PTFE襯里工藝。等壓法只是采用高壓釜的工藝裝備進(jìn)行粉料的襯里,。其技術(shù)路線如下：
鋼制設(shè)備（管道,、管件、塔節(jié),、復(fù)雜形狀的設(shè)備）→除油,、除銹（內(nèi)表面）→放入橡膠袋（按鋼件內(nèi)壁預(yù)制作）→插入撐管→加入PTFE粉料（按襯里厚度和壓縮比計(jì)算準(zhǔn)確的份量）→置密封膠→放入加料圈、端蓋→螺栓固緊→放入高壓釜內(nèi)（已注入清水）→加壓至30Mpa（保壓10秒）→卸壓→取出鋼件→拆除螺栓,、端蓋,、加料圈→去掉橡膠袋、撐管→干燥→燒結(jié),。

shenjiann · 發(fā)表于 2008-10-9 18:49:14

有所收獲,，好！�,�,！

漂流瓶 · 發(fā)表于 2008-10-17 23:07:30

襯氟的管道耐沖擊性如何？比如管道水錘的時(shí)候..

yaolinyi · 發(fā)表于 2008-10-21 09:43:21

等壓成型的密度和拉伸強(qiáng)度高可以用,在使用中有這種情況.其它工藝襯的會(huì)產(chǎn)生斷裂.

guduze1983 · 發(fā)表于 2010-4-6 21:05:31

請(qǐng)問(wèn)樓主還有沒(méi)有其他聚四氟乙烯的資料,。有的在發(fā)點(diǎn)啊

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