Покритият с PTFE плат от фибростъкло е композитен материал, произведен чрез импрегниране на плат от фибростъкло с политетрафлуоретилен (PTFE) дисперсия и след това синтероване при висока температура. Структурата му може да бъде разделена на две части: PTFE покритие и основна тъкан от фибростъкло.
В химически корозивни среди структурните промени зависят от вида, концентрацията и температурата на корозивната среда, както и дали тя атакува основно покритието или субстрата. Нека разгледаме този слой по слой от гледна точка на производителите на фибростъкло с покритие от PTFE:
I. Промени в PTFE покритието: Изключително стабилно в по-голямата част от случаите
PTFE е известен като „Кралят на пластмасите“ поради изключително силните си въглеродно-флуорни връзки и изключително висока химическа инертност. В обикновени химически корозивни среди (включително кипяща царска вода, концентрирана сярна киселина, концентрирана азотна киселина, органични разтворители и т.н.) структурата на неговата молекулна верига практически не претърпява химически промени. Въпреки това, при следните екстремни условия, структурата ще бъде повредена:
- Структурни промени: Алкалните метали ще извличат флуорни атоми от PTFE, причинявайки реакция на дехидрофлуориране. Групите -CF₂- в молекулярната верига се разрушават, образувайки двойни връзки въглерод-въглерод (-C=C-) и впоследствие водят до карбонизация.
- Макроскопско проявление: Покритието се променя от млечнобяло/полупрозрачно до кафяво или черно, губи гъвкавост, става крехко и се праши. Това е типично химическо разграждане.
2. Силни флуориращи агенти и някои халогенирани въглеводороди (при висока температура и налягане)
- Елементен флуор (F₂), хлорен трифлуорид (ClF3) и подобни агенти могат да разрушат гръбнака въглерод-въглерод, причинявайки разлагане на покритието.
- При висока температура и налягане някои фреонови разтворители могат да причинят силно подуване на PTFE. Въпреки че може да не се случи непременно химическа реакция, физическата структура страда от намалена кристалност, разширяване на обема и загуба на здравина, дължащи се на разделянето на молекулните вериги.
3. Силни окислителни киселини при високи температури
- Продължителното потапяне в димяща азотна киселина или гореща концентрирана сярна киселина може бавно да окисли повърхността на PTFE, като въведе полярни групи като карбонилни и хидроксилни групи и увеличи повърхностната енергия. Това обаче рядко се среща в конвенционалните приложения.
Ключов момент: За по-голямата част от химическите среди, самото PTFE покритие е структурно 'непроменено'. Проблемът обаче често се крие във факта, че то не е абсолютно непропускливо, както и в неговата физическа морфология.
II. Промени в основната тъкан от фибростъкло: Слабото звено на целия материал
Основните компоненти на фибростъклото са силициев диоксид (SiO₂) и някои метални оксиди. След като тази част бъде корозирала, цялостната структура на високотемпературната тъкан ще се срути.
1. Фаталната атака на флуороводородна киселина (HF)
- Структурни промени: HF претърпява специфична реакция със SiO₂: SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O. Скелетът от фибростъкло директно се разтваря и изчезва.
- Макроскопично проявление: Повърхността на тъканта бързо губи здравина, става като мека кожа, като остава само покритието, което се къса лесно при издърпване, с голямо разделение между покритието и субстрата. Това е най-ужасната химическа корозия за материали на основата на стъклени влакна. Докато има дупки в покритието или открити ръбове, щетите са опустошителни.
2. Бавно ецване от силни алкали (особено горещи концентрирани алкали)
- Структурни промени: OH⁻ йони разкъсват силоксановите връзки (-Si-O-Si-) в стъклената мрежа, образувайки разтворими силикати. Повърхността на влакното се променя от гладка към грапава, с появяващи се цепки и пукнатини, диаметърът на влакното изтънява и в крайна сметка се счупва.
- Макроскопско проявление: Силата непрекъснато намалява, тъканта става крехка и когато се огъне, счупените влакна стърчат през покритието, което води до напукване и отлепване на покритието.
3. Киселинна среда (с изключение на флуороводородна киселина)
- Структурни промени: Обичайните киселини (солна киселина, сярна киселина и т.н.) преференциално извличат несилициевите компоненти (като алуминий, калциеви оксиди и т.н.) от фибростъклото, оставяйки предимно силициевия скелет. Този процес е известен като 'излужване', образувайки микропореста структура върху повърхността на влакното.
- Макроскопско проявление: Платът става по-твърд и по-крехък, с промени в свиването, въпреки че цялостната форма може да се запази. Силата намалява поради концентрацията на стрес.
III. Промени в композитния интерфейс: скрит отказ
Химическата среда често не атакува челно, а вместо това прониква от ръбовете или през микродефекти.
- Проникване и разслояване: Органичните разтворители или киселинните разтвори проникват през дупки, микропукнатини или изрязани ръбове в PTFE покритието, атакувайки фибростъклото. Продуктите от реакцията или проникващите течности се натрупват на повърхността, генерирайки осмотично налягане, което води до образуване на мехури и разслояване на PTFE покритието от фибростъкло в голям мащаб.
- Напукване от корозия под напрежение: Тъканта при висока температура е под напрежение по време на употреба. Корозията на фибростъклото от химически среди (особено силни основи) действа синергично с механичния стрес, причинявайки бързо разпространение на пукнатини по радиалната посока на влакното, което води до внезапно счупване на тъканта с чиста морфология на крехко счупване при счупване.
В химически корозивни среди, структурните промени на фибростъкло с покритие от PTFE могат да бъдат обобщени като: покритието 'Кралят на пластмасите' остава почти толкова стабилно като планина, докато фибростъклото - веднъж проникнало или атакувано - се превръща в ахилесовата пета, което води до разпадане на скелета, разслояване на интерфейса и целия материал, който се срутва отвътре навън.
Ако искате да научите повече за подробните параметри, сценарии на приложение и опции за персонализиране за нашата пълна гама от продукти - включително фибростъкло с PTFE покритие, фибростъкло с PTFE покритие, мрежести ленти от фибростъкло с PTFE покритие, безшевни ленти със залепващо лепило, едностранна PTFE тъкан, устойчиви на висока температура транспортни ленти и висока температура устойчива тъкан от фибростъкло - моля, свържете се с нас:
Ние винаги поддържаме професионална и ориентирана към почтеността философия за обслужване и сме посветени да ви предоставим решения на едно гише и внимателно обслужване!
