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)生產四氟襯裡，防腐噴塗 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。用它作襯裡的設備，能抵擋所有強酸、強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的腐蝕(除熔融金屬、三氟化氯和元素氟之外)，並能在80—220℃與負壓的苛刻條件下正常使用。故而在防腐蝕容器的設計中，PTFE是作為設備襯裡的優(yōu)選材料。由它作耐腐蝕襯裡的各類容器、管件、管道、閥門、泵已廣泛應用在石油、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後生成的聚合物。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。因而，使有機氟聚合物具有一係列優(yōu)異的性能，如自潤滑及低摩擦性能、不粘性、憎油憎水性、耐化學品性、耐熱性、高價電性和耐候性能等。但是，PTFE也存在著某些缺點，如熔點高（327℃）、熔融粘性大（在380℃時,熔融粘度高達1010Pa?s，而一般熱塑性塑料僅為102~103Pa?s），以及不溶於一般有機溶劑中等，導致了加工性能差，從而限製了它的應用。由於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，導致它的加工難度很大。
PTFE的襯裡方法可劃分為粉體襯裡和板材襯裡兩大類型。以下著重介紹PTFE粉體的襯裡方法：
A、        擠（推）壓法
這是目前利用PTFE粉體生產PTFE管道的主要方法之一。此法是利用擠壓機的柱塞連續(xù)將粉體通過模具擠出並同時加熱進行燒結，冷卻後即成
PTFE管道。這種製品具有內外表麵光滑、潔淨、均勻、自動化程度高等優(yōu)點，宜作大批量生產，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製零件（管道、彎頭、三通等管件）的內壁之間。再向橡皮袋中注入液體（水）。增壓後的水擴張橡皮袋，迫使PTFE粉體向鋼製零件內壁壓實。卸壓後並抽除橡皮袋中的水，去除橡皮袋，PTFE粉體將均勻地粘附在零件的內壁。襯有PTFE粉體的鋼製零件經燒結後，即成PTFE襯裡製品。
這是目前國內常用的PTFE粉體襯裡法，它可襯裡管道，管件，以及體積較大的套筒、貯槽、半球殼體等形狀複雜的防腐製品。采用等壓法具有以下諸多優(yōu)點：
a、        無需鋼模。襯裡的鋼製零件就是襯PTFE粉體的鋼模；
b、        PTFE可一次燒結成型；
c、        橡皮袋製作方便，製作周期短，成本低；
d、        PTFE受壓均勻，能充分發(fā)揮PTFE的物理、化學性能。
目前，國內的生產廠家均采用這種生產工藝。作為PTFE粉體的鋼模（承壓的鋼製件），由於承壓強度低，所以國內眾多廠家對於DN100mm以下的襯裡零件，水壓僅為15Mpa；對於大於DN100mm的零件，更有甚者，水壓則降至4Mpa。由於襯裡的水壓低，製品出現(xiàn)如襯裡燒結收縮率大、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，但這絕非是真正的“等壓法”。有鑒於此，國內的廠家把低壓的粉體襯裡方法稱之謂“模壓法”、“粉壓法”、“內壓法”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（鋼製的管道、彎頭、三通等零件）、橡膠袋、撐管、PTFE粉體、端蓋，密封安裝後，置於一個能承壓30Mpa的封閉式高壓釜內。將水壓增加至30Mpa，橡膠袋擴張，將PTFE粉體緊密地壓實在工件的內壁。由於工件在釜內的內、外壁均受到30Mpa的水壓，內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PTFE粉體襯裡方法的一大**工藝。對保證大口徑F4管道和較大型複雜的鋼製零件襯裡製品質量，以及提高我國PTFE製品的技術水平，達到****襯裡技術。
二、國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
□采用等壓法的PTFE粉體襯裡的技術，在工業(yè)發(fā)達的歐美國家、日本等國是一種廣為應用的工藝。因為他們具備承壓（≥30Mpa）的高壓釜的工藝裝備，凡大型複雜的襯PTFE粉體容器都采用此法製作。
□在國內由於缺少靜壓的高壓釜，隻能采用高壓水泵進行“模壓法”的襯PTFE粉體工藝，一般壓力在≤15Mpa。因壓力不夠大，PTFE粉體在鋼件內壁壓不嚴實，致使燒結後，襯裡收縮率高，常出現(xiàn)襯裡開裂、起泡、滲漏等諸多缺陷。
□等壓法的采用，能勝任生產大直徑的厚壁直管和較大型複雜容器的PTFE襯裡。若水壓大於30Mpa，達到60Mpa的高壓釜在國內研製成功，其襯裡製品的質量更佳。這是襯PTFE粉體技術必備的**技術裝備，也是國內襯PTFE粉體防腐設備急需的工藝裝備，國內隻有少數(shù)科研機構擁有小口徑的設備，我廠擁有國內**投入生產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襯裡工藝。等壓法隻是采用高壓釜的工藝裝備進行粉料的襯裡。其技術路線如下：
鋼製設備（管道、管件、塔節(jié)、複雜形狀的設備）→除油、除鏽（內表麵）→放入橡膠袋（按鋼件內壁預製作）→插入撐管→加入PTFE粉料（按襯裡厚度和壓縮比計算準確的份量）→置密封膠→放入加料圈、端蓋→螺栓固緊→放入高壓釜內（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→乾燥→燒結。