ECTFE薄膜

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2020-09-02   环球过滤分离技术网  mfiltration9
Ethylene-chlorotrifluororthylene copolymer
　　ECTFE树脂是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物，熔点为464F,密度为1.68g/cc（克／立方厘米）。
　　此材料从低温到 330T的性能良好，其强度、耐磨性、抗蠕变性大大高于PTEE、FEP和PFA。它在室温和高温下耐大多数腐蚀性化学品和有机溶剂。它的介电常数（2.6）低，在很宽的温度和频率范围内性能稳定。ECTFE不着火，可防止火焰扩散，当暴露在火焰中时，将分解成硬质的碳。
　　ECTFE可制成用于模塑和挤塑的粒料及用于旋转模塑、流化床涂饰、静电涂饰的粉状产品。可在传统挤塑设备用化学发泡法加工成泡沫状产品，待别适用于计算机用电线的领域。半成品有膜、板、管和单纤维。 Ausimont USA公司销售的ECTFE产品牌号为Halar。
　　在电线和电缆领域，最重要的应用是用于增压电缆、公共交通车用电缆。火警电缆、阳极保护电缆。注塑产品有塔填料、问和泵零件、接插件、电线接线柱、过滤机壳。ECTFE管的应用有光导纤维的套管、非支撑管、钢管和增强塑料管的内衬。
　　ECTFE涂料和内村可防止金属被环境侵蚀。膜的应用有理电池和隔离方面的应用。单纤维的应用有消油雾器、编织套管、过滤织物。宽幅（48in）以玻璃纤维作背村的ECTFE片材，可用作耐化学品和强度要求高的槽罐的内衬。
乙烯三氟氯乙烯塑料的主要性能，随着LLDPE（线性低密度聚乙烯）的旋转成型衬里工艺要化工防腐蚀领域的成功应用，ECTFE氟塑料亦被满意采用流化床与旋转成型工艺来制造耐蚀衬里。
　　一种命名为乙烯三氟氯乙烯的氟聚合物，这种共聚物的英文缩写ECTFE。美国的Ausimont公司推出的商品名为"HALAR"的氟塑料，即属此类氟聚合物。
　　ECTFE对极大多数的无机、有机化学品以及有机溶剂，有非凡的抗腐蚀能力。直到目前，没有一种溶剂能在120℃以下侵蚀ECTFE，或引起裂缝。只有与氯化溶融碱或热的胺类（例如苯胺、二甲胺）。与其它热塑性塑料相比，ECTFE在高温下的耐氯和氯衍生物的性能，特别突出。
　　ECTFE具有优良的耐腐蚀性能，极低的渗透率，优良的电性能与表面的极端光滑，可在低温到149℃的温度范围内安全使用。它不但具备突出的抗冲击性能，而且是一种具备相当机械强度的坚韧材料。它适宜于制造安全使用的产品，
　　在不断与食品原料接触时，遵守了德国的《BGADeuschland》标准。它回避了在嗅味，品尝方面的影响问题。因此在国外已被推荐为"清洁"的ECTFE，而被允许使于食品和饮水领域。
　　ECTFE制成品的表面，类似于玻璃，能阻止微生物的增生，提供了明显的卫生优势。美国Ausi-mont公司提供了一个有趣的试验结果：在放大1000倍条件下，把"HALAR"树脂衬里表面，与PP（聚丙烯）PVDF（聚偏二氟乙烯）以及PVC（聚氯乙烯）塑料相比；前者的表面仍呈现光滑，在有凹坑等部位被发现的细菌相当少，而其余3种塑料表面则显示了粒状和凹凸不平的表面，而且细菌要多得多。
　　应 用 技 术:
　　美国的Ausimont公司介绍了"HALAR"氟塑料的加工工艺，可采用挤压、注塑模压、吹塑以及旋转模塑成型等，亦可采用流化床（沸腾床）或静电喷涂工艺。由于"HALAR"树脂可提供所需的任何级别的粘度，及不同粒度的粉料，保证了最佳的涂装加工。
　　对使用于石化领域的装置及管路来说，ECTFE树脂是种更适宜于薄片衬里的材料，例如泵、阀、容器、贮槽以及管件等。该公司声称，只要0.13～0.18mm厚的"HALAR"牌号的ECTFE薄片涂层，即可足以抵御盐酸、氟硼酸、硫酸以及氢氧化钠之类的介质腐蚀，可见此类氟塑料的抗介质渗透能力。


　　1、注塑成型
　　该公司提供的HALAR ECTFE的注塑成型条件如下：
　　1.1 将注塑机料筒各段加热区的温度，预设在略低于成型所需温度，用聚丙烯或各密度聚乙烯开机，以减少ECTFE材料的损耗。规定的料筒成型温度：后
　　段240℃、中段250℃、前段260℃。
　　1.2 清洗料筒，并适量加入ECTFE氟塑料，在每次排料后，应稍等一段时间（约２～3分钟），使料筒内ECTFE得以充分塑化；
　　1.3 调整注射量；
　　1.4 调整模具温度120～150℃
　　1.5
　　设定所需的注射压力和最短成型时间。如对阀门类零部件内衬，当厚度需3.2mm时，其注射压力需10MPa，注射时间8s，总成型周期（包括开模）30s；
　　1.6 缓慢提高料筒温度至成型所需值，并相应降低注射压力，必要时，将成型周期时间重新调整至最短；
　　1.7
　　ECTFE氟塑料不应在料筒内滞留过长时间，若料筒温度达到300℃时，10分钟左右时间即会导致ECTFE的变色和降解。应注意熔体的适宜温度在270℃。
　　正常的生产、临时停机应将料温降至200℃；而长时间停机，则可用聚丙烯或高压聚乙烯进行清洗。
　　2．流化床成型
　　预热需加工的部件至240℃左右，然后把已被加热了的部件浸没于呈现沸点腾状态，即上下、左右不停流动的ECTFE树脂浴中，只需1～２秒的时间，即可移出。这就是流化床的成型工艺。为了获得较厚的涂层，有经验的操作者可将部件在树脂浴中溶化2～4秒钟；最后在烘箱内加热熔融。这种工艺适宜于小型、复杂部件的涂装。
　　3、静电喷涂成型
　　使ECTFE树脂粉未粒子在一个操作室内带电，然后紧密粘附于已预热至240～271℃左右的部件，直至粒子熔融均习，改变需涂装部件的温度，可获得0.13～0.76mm间的不同涂装厚度。该成型工艺适于批量部件涂装。
　　4、旋转模塑成型
　　简称滚衬成型，设备、管道本身既可作为模具。预先加热需涂部件，然后把树脂粉未喷射到处于旋转状态的部件表面，利用部件的热量，使树脂熔融并粘附在部件表面，由于需将涂装部件的不断旋转，保证了薄片衬里的厚度均习。该成型工艺特别适用于加工设备的薄片衬里（当采用预制模具时，则可获得相当厚度的整体塑料设备），也适用于旧设备的衬里修复和重新加工。但据介绍，该工艺应用于涂装氟塑料时，只能采用"HALAR"牌号的ECTFE树脂，才能获得满意的质量。
　　借助于一种粉末涂装喷枪的附属喷射装置，可对深而隐蔽的部位进行涂覆。例如长度3m以上的反应器类装置，在加工时，粉末有时不易充满隐蔽的结构部位。
　　为了获得涂层的紧密粘附，任何一种成型工艺，在涂覆前都必须去除部件表面的油污，然后喷砂除锈至呈现灰白色的金属光泽。
　　成型工艺的质量控制，主要涉及保证足够的涂层厚度，杜绝针孔。一种兆欧姆仪和微型测厚仪，可保证满足用户对厚度的要求；一种可调整到1000伏的电火花检测仪，则可找到涂层中存在的针孔，以便在送用户前，及时的修复针孔。
　　耐蚀性能
　　ECTFE是一种热塑性氟聚合物，带有一个独一无二的化学结构，即一种带有改变了顺序的乙烯和三氟氯乙烯的共聚物，它可用如下化学式表示：
　　这种ECTFE树脂是一种极纯的聚合物，它无需含抗紫外线、耐热类的稳定剂、增塑剂、润滑剂或阻燃剂类等添加物。
　　应 用 实 例:
　　采用HALAR品牌的ECTFE树脂，能保证正确的达到用户所需要的衬里厚度，成型工艺可满足大型的槽罐衬里，或者复杂形状的管件、阀件，甚至螺旋弯曲的弹簧的涂覆，涂层粘着牢固、坚韧，甚至能承受成千上万能承受的周期性弯曲、形状。当使用于螺旋桨或风机叶轮的涂覆时，不但无针孔，表面光洁不粘垢，并且显示了优良的耐蚀性能。被广泛应用于化工、石油的排水、洗涤、污水处理系统，以及装置的化学清洗系统，化学药品的分配系统等方面。极端清洁的表面，在食品、纯水领域的应用，本文的开头已提及。
　　1、氯气洗涤塔
　　该塔尺寸为1.22×2.44m。采用氢氧化钠溶液来洗涤，除去金属锆生产流程产生的尾气中氯气。塔内形成了严酷的腐蚀环境。该塔原采用乙烯基树脂玻璃钢衬里，由于介质能渗透过富树脂层的玻璃钢层，导致了腐蚀损坏，最多只能有3年使用寿命。现在采用了HALAR品牌的ECTFE薄片衬里，已使用6年以上，在检修时打开检查，看起来还象新的一样。
　　2．氢氟酸输送管路
　　25～50mm的管路长约90m，用于输送70%的氢氟酸，采用了ECTFE的薄片衬里，已使用了约2年，无任何渗漏和腐蚀现象。
　　3.次氯酸纳处理系统
　　玉米淀粉的生产过程，涉及到复杂碳水化合物的次氯酸纳与其它化学品的处理，最终获得纯而白的产品。该处理系统牵涉到腐蚀大多数金属的氯气，其中间产品的溶液贮槽，曾采用聚丙烯制作，75mm的输送管路采用PVC材质。
　　该系统一开车即发现PVC衬里管渗漏了，后来以PP衬里管取代，虽然PP材质可耐腐蚀，但管路在使用过程中发生了管件法兰凸缘部位的腐蚀泄漏，不到3年即被ECTFE薄片衬里管取代，目前已使用了2年以上，未发现任何腐蚀泄漏。
　　4、重新涂装或修复旧设备
　　鉴于新制设备成本高，采用HALAR品牌的ECTFE树脂，完合可适用于旧设备的重新涂覆或修复，这是一个很有前途、值得推荐的应用领域。凡是已被腐蚀的旧泵叶轮和壳体，在本企业内修复不便或无法修理的装置，都可采用流化床成型或旋转成型的薄片衬里工艺来解决。
　　由于流化床与旋转成型工艺所耗费的时间，只是相当玻璃钢衬里极小部分，其衬里人工成本只占极小比例，因此尽管存在原料等方面的成本较高，但HALAR品牌的ECTFE的旋转成型价格，在欧美各国仍可和玻璃钢衬里的价格下竞争。
　　对某些复杂的零部件，例如叶轮，用于搅拌槽的桨叶，用于输送装置的弹簧等，采用旋转成型的薄片衬里或涂装，将不只是能抵抗高温下的强腐蚀，而且不存在玻璃钢衬里会出现的裂纹、针孔或破裂缺陷.
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