Уплотнения DMS: классификация и применение ПТФЭ

Существует множество видов материалов для уплотнительных колец и уплотнительных деталей. 

Сегодня компания DMS Sealing познакомит вас с одним из материалов уплотнительных колец.

Смола ПТФЭ в основном представляет собой порошок или дисперсию.

Порошковая смола ПТФЭ представляет собой белый, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный порошок. При переработке в изделия он становится прозрачным или непрозрачным белым материалом, воскообразным и негидрофильным, гладким и нелипким, внешне напоминающим полиэтилен. Его плотность достигает 2,14 г/м3, что является самым тяжелым показателем среди пластиков.

Существует три основные категории ПТФЭ: суспензионная смола, дисперсионная смола и концентрированная дисперсия. В моей стране на долю суспензионного метода приходится около 66,81%, а на долю дисперсионного метода — 31,19%.

4.1 Применение метода суспензии ПТФЭ

Метод суспензионного нанесения ПТФЭ в основном применяется при изготовлении уплотнительных колец, прокладок и т. д. для машиностроительной промышленности, а также насосы, клапаны, трубопроводная арматура и футеровка химического оборудования, а также электроизоляционные детали, пленки и т. д.

Метод суспензии ПТФЭ обычно делится на следующие три категории::

(1) Микропорошок:

Средний диаметр частиц составляет 20-35 мкм, что позволяет использовать их для компрессионного формования.

(2) Гранулированный материал:

Обладает хорошей текучестью порошка и высокой кажущейся плотностью. Крупные частицы (размер частиц около 300 мкм) используются для автоматического компрессионного формования и гидравлического формования, а также могут использоваться для общего компрессионного формования.

(3) Предварительно спеченный материал:

Его можно перерабатывать во все более тонкие изделия плунжерным методом. Например, прутки диаметром 5-50 мм, трубы с толщиной стенки 3-25 мм и т. д.

Кроме того, суспензионный метод позволяет перерабатывать ПТФЭ в сверхтонкий порошок с тонкостью частиц менее 10 мкм. К таким продуктам относятся DLX-6000 компании Mitsui DuPont Fluorine Chemicals Company и L-168, L-169, L-170, L-171 компании Asahi Glass Company. Их основное применение — в качестве сухой порошковой смазки. В настоящее время, благодаря постоянному совершенствованию и улучшению эксплуатационных характеристик, этот вид смолы с каждым днем ​​расширяет область своего применения.

4.2 Применение метода дисперсии ПТФЭ

Метод диспергирования ПТФЭ в основном применяется при изготовлении коррозионно-стойких, термостойких, высокодиэлектрических проводов и кабелей. В химической промышленности он в основном используется для изготовления резьбовых уплотнительных сырьевых лент, футеровки трубопроводов и т. д.

(1) Порошок с высокой степенью сжатия:

Экструдируется при условии, что степень сжатия превышает 2500:1. Подходит для переработки в тонкостенные трубки и изоляционные оболочки для проводов диаметром менее 2 мм и толщиной стенки 0,2-0,5 мм.

(2) Порошок со средней степенью сжатия:

Экструдированный при степени сжатия более 400:1, он пригоден для переработки в тонкостенные трубки среднего размера диаметром 2–15 мм и толщиной стенки 0,5 мм и более.

(3) Порошок с низкой степенью сжатия:

Экструдированный при условии, что степень сжатия составляет менее 300:1, он пригоден для переработки в более толстые трубы и толстые стержни диаметром более 5 мм для изготовления уплотнительных сырьевых лент.

4.3 Применение концентрированной дисперсии ПТФЭ

Концентрированная дисперсия ПТФЭ в основном используется в качестве антипригарного покрытия, а также для пропитки стеклоткани, асбеста и т. д. в пищевой, текстильной, полиграфической, красильной, бумажной и других отраслях промышленности.

Кроме того, его можно использовать для стекловолокна и пористых материалов.

4.4 Обзор классификации изделий из ПТФЭ

(1) Трубки из ПТФЭ: из них можно изготавливать миниатюрные тонкостенные капиллярные трубки, проталкивающие трубки, плунжерные экструзионные трубки и т. д. В настоящее время максимальный диаметр отечественной плунжерной экструзионной трубы составляет 320 мм, а длина — 4–6 м.

(2) Пластина из ПТФЭ: максимальная площадь формованной пластины может достигать 1,2×1,2 м2. Токарная обработка: при точении с использованием заготовки изобарического формования ширина пластины может достигать 2 м, а при использовании формованной заготовки ширина пластины составляет 1,5 м.

(3) Стержни из ПТФЭ: могут быть изготовлены различные стержни общего назначения. Длина формованного прутка может достигать 1,5 м, при изобарическом формовании — 2 м, а при плунжерном методе экструзии — 4–6 м.

(4) Пленка ПТФЭ: Пленка ПТФЭ бывает ориентированной, неориентированной и полуориентированной. В настоящее время самая широкая отечественная кинопленка может достигать 600 мм.

(5) Стеклоткань, пропитанная ПТФЭ: Стеклоткань, пропитанная ПТФЭ, ограничивается основным материалом (стеклоткань) и оборудованием. В настоящее время возможно изготовление изделий шириной только 1,5 м. В то же время можно производить стеклоткань, пропитанную ПТФЭ, которую можно склеивать.

(6) Расширенная лента для герметизации ребрами из ПТФЭ: лента для герметизации ребрами из ПТФЭ имеет толщину 0,075–0,1 мм и ширину 13, 22, 26, 52 мм и другие характеристики. Многие отечественные предприятия могут производить и экспортировать продукцию в больших объемах.

(7) Двуосно-растянутая микропористая мембрана из ПТФЭ и ее композитные материалы: микропористая мембрана из ПТФЭ может использоваться в качестве фильтрующего материала для фильтрации сверхчистых реагентов с размером пор 0,1–1 мкм; ее также можно комбинировать с тканями для изготовления современных водонепроницаемых и влагопроницаемых тканей для одежды и фильтрующих материалов, устойчивых к высоким температурам. Композитный материал шириной до 2м.

(8) Уплотнительная лента, набивка и набивочный стержень из расширенного ПТФЭ: используется в качестве уплотнительного материала для химической антикоррозионной защиты и т. д., рабочая температура составляет от -218 до 320 ℃; толщина уплотнительной ленты составляет 0,5–5 мм, а максимальная ширина — 80 мм. Диаметр присадочного прутка составляет 1-25 мм.

(9) Политетрафторэтиленовое волокно: ткани из волокон ПТФЭ используются в качестве фильтрующих материалов за рубежом, а образцы волокон и тканей ПТФЭ имеются в Китае.

(10) Наполненные и модифицированные изделия из политетрафторэтилена: для улучшения характеристик ползучести и износостойкости ПТФЭ его наполняют и модифицируют. Основными материалами являются графит, сажа, дисульфид молибдена, стекловолокно, углеродное волокно, полиэфирный фенилсульфид и др.

(11) Сильфоны и армированные трубки из ПТФЭ: сильфоны и армированные шланги с оплеткой из волокна или стальной проволоки, изготовленные путем вторичной переработки, обладающие высокой и низкой температурной стойкостью, стойкостью к давлению, коррозионной стойкостью, антипригарными свойствами, длительным сроком службы и т. д. функции. Шланговые соединения для гидравлики, пневматики, подачи пара и т. д.

(12) Фторсодержащие пластиковые покрытия и покрытия:

1. Фторсодержащие пластиковые покрытия: Фторсодержащие пластиковые покрытия обладают многими характеристиками фторсодержащих пластиков, в том числе антипригарными покрытиями, антикоррозионными покрытиями, покрытиями, снижающими уровень шума, гидрофобными и олеофобными покрытиями. Широко используется в аэрокосмической, авиационной, бумажной, нефтехимической, легкой промышленности, медицине и здравоохранении, пищевом оборудовании, судостроении и т. д.

2. Фторсодержащее пластиковое негальваническое покрытие: частицы ПТФЭ наносятся на поверхность металлической подложки в процессе никелирования методом химического восстановления. Толщина покрытия составляет 5-25 мкм, а твердость поверхности (HV): необработанной — 150-250; после термообработки — 300-400. Покрытие не отслаивается, не шелушится, обладает самосмазывающимися свойствами, коэффициент трения составляет менее 0,25.

4.5 Области применения ПТФЭ

Тефлон — самый тяжелый из пластиков. Он обладает рядом уникальных свойств, таких как широкий температурный диапазон (-250~260°C), хорошая химическая стабильность, отличные диэлектрические свойства, самосмазывающиеся и антипригарные свойства, благодаря чему имеет широкий спектр применения.

Его можно использовать в качестве антикоррозионного материала в химической промышленности, а также для изготовления различных антикоррозионных деталей, таких как трубы, клапаны, насосы и трубопроводная арматура. Что касается химического оборудования, его можно использовать для изготовления футеровок и покрытий реакторов, дистилляционных колонн и антикоррозионного оборудования.

С механической точки зрения его можно использовать в качестве самосмазывающихся подшипников, поршневых колец, сальников и уплотнительных колец и т. д. Самосмазывание может снизить износ и нагрев деталей, а также снизить энергопотребление.

В электронной технике он в основном используется для изготовления различных проводов и кабелей, электродов аккумуляторных батарей, сепараторов аккумуляторных батарей, печатных плат и т. д.

Среди медицинских материалов он может использоваться в качестве материала для различных медицинских приборов и искусственных органов благодаря своим термостойким, водостойким и нетоксичным свойствам. К первым относятся стерильные фильтры, стаканы и искусственные сердечно-легочные устройства, а ко вторым — искусственные кровеносные сосуды, сердца и пищевод.

По сравнению с другими пластиками ПТФЭ обладает стойкостью к химической коррозии и широко используется в качестве уплотнительного и наполняющего материала.

ПТФЭ используется в качестве конструкционного пластика и может быть изготовлен из ПТФЭ-трубок, стержней, полос, пластин, пленок и т. д. Обычно его используют в коррозионно-стойких трубах, контейнерах, насосах, клапанах, радарах, высокочастотном коммуникационном оборудовании, радиооборудовании и т. д. с высокими требованиями к производительности. Дисперсионная жидкость может использоваться в качестве изолирующей пропиточной жидкости для различных материалов, а также в качестве антикоррозионного покрытия на поверхности металла, стекла, керамики и т. д. Различные кольца из ПТФЭ, прокладки из ПТФЭ, набивки из ПТФЭ и т. д. широко используются в различных типах антикоррозионных уплотнений фланцев трубопроводов. Кроме того, его можно использовать для прядения волокна политетрафторэтилена - фтора (внешнеторговое название - тефлон).