等壓法襯聚四氟乙烯工藝

成都森發(fā)橡塑有限公司專業(yè)生產(chǎn)四氟襯里，防腐噴涂 www.aiorbae.com  www.cdsenfa.com
一、        概  述
□聚四氟乙烯（PTFE、F4）俗稱“塑料王”，是目前**上*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)備襯里的優(yōu)選材料。由它作耐腐蝕襯里的各類容器、管件、管道、閥門、泵已廣泛應(yīng)用在石油、化工、冶金、熱電、*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倍）、流動性差的缺陷，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型。以下著重介紹PTFE粉體的襯里方法：
A、        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、        模壓法（類等壓法）
模壓法又稱液壓法，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，所以國內(nèi)眾多廠家對于DN100mm以下的襯里零件，水壓僅為15Mpa；對于大于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、開裂，滲漏等諸多缺陷。
上述方法僅采用1臺高壓泵即可生產(chǎn)，但這絕非是真正的“等壓法”。有鑒于此，國內(nèi)的廠家把低壓的粉體襯里方法稱之謂“模壓法”、“粉壓法”、“內(nèi)壓法”或“液壓法”。我們稱為“類等壓法”。
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，故稱等壓法。
等壓法是目前**上常用的工藝在國內(nèi)PTFE粉體襯里方法的一大**工藝。對保證大口徑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PTFE制品的技術(shù)水平，達(dá)到****襯里技術(shù)。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
□采用等壓法的PTFE粉體襯里的技術(shù)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的歐美國家、日本等國是一種廣為應(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**技術(shù)裝備，也是國內(nèi)襯PTFE粉體防腐設(shè)備急需的工藝裝備，國內(nèi)只有少數(shù)科研機(jī)構(gòu)擁有小口徑的設(shè)備，我廠擁有國內(nèi)**投入生產(chǎn)的大口徑高壓力的等壓釡。
三、工藝簡介
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)。