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1、聚四氟乙烯工业产品聚四氟乙烯工业产品本论文介绍了聚四氟乙烯在设备衬里、换热器、离心泵以及密封件、波纹管、隔膜等制品 上的应用。关键词：聚四氟乙烯 防腐蚀 氟塑产品技术转让1、 聚四氟乙烯防腐蚀产品的历史沿革化工生产厂在一定的温度和压力条件下进行，工艺要求严格，所涉原料有各种气体、液体、固体，物性千差万别，需要各种类型的生产设备。但是这些与介质接触的设备在生产中每时每刻都被腐蚀，从而严重地制约了化工等工业的发展。在科技不发达情况下，人们总是在金属中寻找抗腐剂。但这些设备往往体重价高，不能解决大量的腐蚀问题。之后，人们才开始摸索用非金属资源来替代金属。塑料首先在我国得到应用的是聚四氟乙烯，接着聚四
2、氟乙烯、聚三氟乙烯、聚全氟乙丙稀等氟塑料以及聚乙烯、聚丙烯、ABS 等热塑性塑料接踵出台。随着科技进步，传统耐蚀非金属材料制防腐蚀设备发展日益完善，新型耐蚀非金属材料制品不断涌现。在采用新技术、新材料开发防腐蚀新产品的浪潮中，聚四氟乙烯防腐蚀产品一枝独秀，迅速发展。聚四氟乙烯（简称 PTFE）具有高度化学稳定性，他能耐几乎所有的常用强腐蚀、氢氧化性化学物质，同时还具有耐高温的特点，所以它是一种理想的防腐蚀材料。通过加工成型工艺的研究，聚四氟乙烯防腐蚀产品在工业中的应用就愈来愈广泛了。聚四氟乙烯防腐蚀产品可以替代大量合金材料制品，增加设备工作能力，减少停工维修，是一种很有开发潜力的耐腐蚀产品。2
3、1 聚四氟乙烯热交换器聚四氟乙烯换热器是化工设备新品种，由于聚四氟乙烯材质耐蚀性冠于多种合金、非金属甚至贵金属，故此类设备对于解决制药工业、石油化工等强腐蚀性流涕无聊的换热问题具有重要意义。聚四氟乙烯黄热设备是在我国工业需要大量不含杂质的物料冷凝，而缺乏及耐腐蚀又具有高洁净率换热材质的局面下问世的。此种设备极大地提高了换热设备的耐蚀性和换热介质的洁净率，在石油化工、硫酸、医药、电镀、轻工等领域得到广泛的应用。一：聚四氟乙烯制品物理化学性能简介一：聚四氟乙烯制品物理化学性能简介聚四氟乙烯制品是一种具有许多优异性能的工程塑料，广泛应用于化学、机械、电气、轻纺、制药桥梁和原子能工业等部门。聚四氟乙烯
4、制品具有优异的化学稳定性，是一种防腐蚀的优质材料，对于强酸、强碱、强氧化剂和有机溶剂即使在高温下也不发生任何变化。只有少数几种物质如熔融状碱金属、三氟化绿及元素氟等对它有作用，也只表现在高温、高压下较明显。聚四氟乙烯具有优良的介电性能，不受氧气、紫外光作用，耐气候性能好，它具有不燃性，不吸水，良好的耐电弧性能，且其电性能不受频率影响，能在 250下长期使用，为C 级绝缘材料。聚四氟乙烯又很低的摩擦系数和不粘性，聚四氟乙烯间的摩擦系数仅为 0.04，是一种很好的耐磨材料。当加入适当的二硫化钼、石墨、青铜粉、玻璃纤维、二硫化硅等，除保护原有性能外，在负荷下，尺寸稳定性提高 10 倍，耐磨性提高 5
5、001000 倍，导热性提高3 倍，硬度约提高 10，是机械工业、轻纺工业、化学工业中较好的耐磨和无油润滑材料。聚四氟乙烯有较广的使用温度范围，能在-180250长期使用。由于聚四氟乙烯导热性能差，还是一种较好的绝热材料，这些性能是其他工程塑料无可比拟的，所以也俗称“塑料王” 。二：聚四氟乙烯模压制品成型工艺二：聚四氟乙烯模压制品成型工艺聚四氟乙烯虽然有诸多优点，但生产方法也与其他塑料不大一样。聚四氟乙烯模压制品使用聚四氟乙烯悬浮树脂在钢制模具内，在压力机上压制成毛坯，然后经过烧结而成。其成型工艺如下：烘干粉料称重压制烧结整形1.烘干：聚四氟乙烯树脂在运输和保存过程中，由于保存不当易受潮（体别
6、在夏季空气温度大，更易受潮） ，树脂粉中含有水分，压减在高温烧结过程中，水分蒸发汽化使制品开列产生废品，因此在粉料以前应将聚四氟乙烯树脂粉放在干燥型中烘干。2.粉料：在常温下将烘干的树脂粉，以干法把结块儿的粉料废碎混匀，待压制时使用。3.称重：称取重量也是一个重要步骤。一起制品的高度若想保持一致，在同一模具和统一压力下，必须保证每一制品的料重一样。4.压制：把称好的料放入模具的模腔内，放在压力机上，按所需的压力缓慢加压，并根据制品的大小和厚度，再加压过程中要适当加以排气，并在达到规定的压力后，使制品的大小进行适当保存，一般在 0.515 分钟。5.烧结：把压制好的聚四氟乙烯毛坯，按要求摆放在烧
7、结炉内，关好炉门，按照一定的烧结工艺和温度要求，烧结毛坯即成为聚四氟乙烯制品。6. 整形：整形时把烧结后边变形较大的制品用一定的方法，使其恢复原有的形状的过程。三：聚四氟乙烯制品的应用三：聚四氟乙烯制品的应用1.在化学工业上的应用：聚四氟乙烯耐腐蚀性好，可用于各种化工生产中的耐腐蚀垫圈、衬垫、设备内衬等，还可用作各种机器、反应釜、设备的端面密封、轴密封等。聚四氟乙烯换热器是防腐蚀设备新品种，大量应用于化学、制药等行业，其技术经济效果明显。2.在机械工业上的应用：根据聚四氟乙烯具有优良的耐磨性和自润滑性，加入一定比例的填充剂，加强其自润滑性，可用作无油润滑活塞环，以及各种阀门密封垫片和填衬，泵、
8、釜用机械密封。还可制造成滑动衬套代替铜作耐磨材料。3.在烟草行业上的应用：聚四氟乙烯具有表面不粘性，用以制造卷烟机上的刮板。4.在电气工业上的应用：聚四氟乙烯具有优异的介电性能，常被用作高绝缘材料。另外，聚四氟乙烯板材还被用作桥梁滑动支撑的滑垫和绝热、隔热材料。在工业生产中，为了工业流程的需要，往往需要进行各种不同方式的热量变换，如：加热、冷却、蒸发赫冷凝等，换热器就是用来实现上述热量交换与传递的设备。通过各种设备，一边使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足生产工艺的需要。换热器应用极为广泛，使实现化工生产必不可少的设备，它通常占化工厂总投资的 10%-20%，在是由工业，换热器设
9、备约占全部工艺设备投资的 35%-40%。在化工生产的热交换过程中，除了遇到高温高压、深冷等一些条件外，还常常伴随一些腐蚀性很强的介质，这就不仅要求实现工艺流程需要的热交换，同时要求这些设备必须具有抗腐蚀性能。因而化工生产对制造换热器以及用不锈钢和钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器就是噶怒防腐需要而生产的。二、二、 聚四氟乙烯换热器以其独有性能独树一帜聚四氟乙烯换热器以其独有性能独树一帜用石墨、玻璃、陶瓷及钛、钽、锆等材料制成的换热器具有防腐性能，但仍存在很大的局限性。例如：用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的换热器尽管其防腐性较好，但有易碎、体积大、导热性能差、效率低等缺点。用钛、钽、锆等稀有金属制
10、成的换热器，虽导热性好，但价格昂贵，一般用户难以承受，如：锆、钛换热器价格是不锈钢换热器价格的 5 倍。在我国目前国立情况下难以大面积推广。聚四氟乙烯又称泰佛隆，简称 F4，是工程塑料的一种，它具有优异的化学稳定性。已它为主要原料制成的换热器具有极耐腐蚀、极好的表面不沾性、较快的温度范围赫耐老化寿命长等优点。是解决强腐蚀、强氧化介质传热过程中的理想设备。F4 换热器除了在高温下，元素氟、熔融状态金属及其铵溶液、三氟化氯、六氟化铀及全氟煤油能与其反应外，对于其它物质在其使用范围内均几乎不作用。如象：浓盐酸、氢氟酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、草酸、苛性钠、次氯酸钠、偏硅酸钠、苯、二甲苯额、丙酮、乙醇
11、、王水等百余种强腐蚀、强氧化性化学物质均不与其发生反应。F4 换热器的使用温度范围较宽且耐老化寿命长。F4 制品可在-180-+250范围内长期使用，虽在换成换热器后，其使用范围略有缩小，但仍比一般工程塑料包括 F46 制品的使用范围要宽的多。由于其分子中不含光敏基因及其管子有较好的挠性，因而长年在大气中曝露，表面无任何变化，当其管壁厚为 0.4mm 时，其穹曲疲劳寿命为 20 万次。F4换热器体积小，重量轻、结构紧凑抗污塞是其最大的优点。尽管氟塑料的传热系数较低，但因其表面光滑不结垢和采用小管径（通常 36mm）薄壁管（一般壁厚在 0.31.0mm）、排列密集换热面积大，从而弥补了其自身的不
12、足，使 F4 换热器能在相同体积内换热量达到碳钢换热器换热量的 5%-8%，重量仅为铸铁换热器的 1/10.由于其表面具有很强的不污性，加上换热过程中管子微震，凡直径小于管径长 1/5 的物料均可畅通无阻，不致污塞。价格与锈钢换热器持平，但寿命在强腐蚀介质中是不锈钢换热器的 2030 倍。因而在生产工艺允许的范围内采用 F4 换热器能产生巨大的经济效益。三、三、 郑州工学院研制的聚四氟乙烯热交换器不仅填补了国内的空白，且已在北京、上海、湖南、江苏、河南等省市使用，深受客户好评。聚四氟乙烯热交换器 1975 年由美国杜邦（Du Pont）公司开始应用于工业生产。由于聚四氟乙烯工程塑料的焊接工艺条
13、件非常苛刻，到目前为止世界上只有美国、日本等少数几个国家能够生产。在我国，随着化学工业的发展，不少厂家寄科研院所对四氟换热器的研制表示出极大观注并积极进行探索。1999 年郑州工学院研制组，在没有参考资料的情况下开始研制，经过数年探索，他采用管板限胀施压加热焊接工艺成功地解决了管式聚四氟乙烯换热器的管子赫管板焊接技术这一难题。该项技术 2000 年获得河南省重点科技成果奖，并于通过四氟换热器的产品鉴定，填补了我国 F4 换热器的生产空白。还达到了下列技术参数： “焊缝”经常温下气密性试验不泄露，耐压4*105Pa “焊缝”在常温下剪切强度 t4*105Pa（设计要求 r=7*105 Pa） 该
14、换热器经工业生产试用，其焊缝在温度 150、压力 34*105Pa 条件下性能可靠。这项焊接工艺在世界上为我国首创，与美国杜邦公司的管束制造工艺比较，具有工装简单、操作容易、工艺流程等优点。由郑州工学院研制的聚四氟乙烯焊接工艺及聚四氟换热器的的制造技术多年来经不断探索，不仅积累了大量数据资料及一整套成熟技术还先后开发了 139、181、325、1200 等多种产品，并根据用户要求，生产了不同规格的聚四氟乙烯换热器 100 多台，为我国化学工业的发展提供了良好的服务。如：北京第二制药厂至今已用了 13 台。他们说：在此之前，曾使用过聚丙烯、石墨赫紫铜、搪瓷及钛合金等换热器比较起来都不如 F-4
15、换热器，有的易漏，有的昂贵，开始使用郑州工学院生产的四氟换热器至今 10 年有余。仍无损。几乎不用维修。上海新亚制药厂过去使用的玻璃换热器、其寿命仅一个月，使用郑州工学院的四氟换热器后两年来一切正常，去年他们在工厂扩建时，先后订购了 40 台。新乡 755 厂，江阴农药厂，沈阳化肥总厂，浙江绍兴下方桥纺织三场等厂家在考察了用户反映后，也纷纷向郑州工学院订货。从上事实不难看出，使用聚四氟乙烯换热器不仅使化工企业节省大量设备投资，而且还可以避免频繁更换设备而被迫停产给企业带来的经济损失。我们相信，聚四氟乙烯换热器-换热器中的奇葩，必将放射出更加夺目的异彩。2.2 防腐蚀设备衬里聚四氟乙烯质软、强度
16、低，在防腐蚀领域可以用作衬里材料，一般作为衬里有涂层和板材两种形式。聚四氟乙烯熔融流动性差，土层必须达到一定的厚度，才能达到防腐蚀要求。因此作为设备衬里更多的是采用板材。内衬材料经筛选后，采用车削后度约 3、宽度 1400以下的板材，该板材经 2 万伏高压电扫描吴基传，且板面平整。衬里可分松衬和紧衬，其工艺分别如下：松衬：简体清理 板材选择焊接衬里翻边检测紧衬:简体清理 通水加热胶粘剂固化 板材选择板面活化处理焊接简体上胶粘剂内衬翻边检测焊接件的主要参数为:内臣焊接采用热压搭接焊,焊缝宽度 20-25,焊缝压力 0.1-0.2MPa,温度 360-380。应用内衬技术制造的系列产品主要有直管、弯头、三通、四通、异经管、比长期等产品，可满足各行业防腐蚀方面的需求。2.3 聚四氟乙烯耐腐蚀细心泵此种离心泵所有接触腐蚀性介质的部分都衬有较厚的聚四氟乙烯。同时，以聚四
