Kakšne strukturne spremembe se bodo zgodile na tkanini iz steklenih vlaken, prevlečeni s PTFE, v kemično jedkih okoljih?

Tkanina iz steklenih vlaken, prevlečena s PTFE, je kompozitni material, izdelan z impregnacijo tkanine iz steklenih vlaken z disperzijo politetrafluoroetilena (PTFE) in nato s sintranjem pri visoki temperaturi. Njegovo strukturo lahko razdelimo na dva dela: PTFE prevleko in osnovno tkanino iz steklenih vlaken.

 

V kemično korozivnih okoljih so strukturne spremembe odvisne od vrste, koncentracije in temperature korozivnega medija ter od tega, ali primarno napada premaz ali substrat. Oglejmo si to plast za plastjo z vidika proizvajalcev tkanin iz steklenih vlaken, prevlečenih s PTFE:

 

I. Spremembe PTFE prevleke: izjemno stabilen v veliki večini primerov

 

PTFE je znan kot 'kralj plastike' zaradi izjemno močnih vezi ogljik-fluor in izjemno visoke kemične inertnosti. V običajnih kemično korozivnih okoljih (vključno z vrelo vodko, koncentrirano žveplovo kislino, koncentrirano dušikovo kislino, organskimi topili itd.) se struktura njegove molekularne verige praktično ne spremeni. Vendar pa bo v naslednjih ekstremnih pogojih struktura poškodovana:

 

1. Staljene alkalijske kovine/močne alkalne raztopine (npr. natrijev, kalijev, natrijev hidroksid pri visokih temperaturah)

 

- Strukturne spremembe: alkalijske kovine bodo ekstrahirale atome fluora iz PTFE, kar bo povzročilo reakcijo dehidrofluoriranja. Skupine -CF₂- v molekularni verigi so uničene, pri čemer nastanejo dvojne vezi ogljik-ogljik (-C=C-), kar vodi do karbonizacije.

- Makroskopska manifestacija: prevleka se spremeni iz mlečno bele/prosojne v rjavo ali črno, izgubi prožnost, postane krhka in se zdrobi. To je tipična kemična razgradnja.

 

2. Močna sredstva za fluoriranje in nekateri halogenirani ogljikovodiki (pri visoki temperaturi in tlaku)

 

- Elementarni fluor (F₂), klorov trifluorid (ClF3) in podobna sredstva lahko zlomijo hrbtenico ogljik-ogljik, kar povzroči razgradnjo premaza.

- Pod visoko temperaturo in pritiskom lahko nekatera topila tipa freon povzročijo močno nabrekanje PTFE. Čeprav ni nujno, da pride do kemične reakcije, fizična struktura trpi zaradi zmanjšane kristaliničnosti, povečanja prostornine in izgube trdnosti zaradi siljenja molekularnih verig.

 

3. Močne oksidativne kisline pri visokih temperaturah

 

- Dolgotrajna potopitev v kadečo dušikovo kislino ali vročo koncentrirano žveplovo kislino lahko počasi oksidira površino PTFE, uvaja polarne skupine, kot so karbonilne in hidroksilne skupine, in povečuje površinsko energijo. Vendar pa je to redko vidno v običajnih aplikacijah.

 

Ključna točka: Za veliko večino kemičnih medijev je PTFE prevleka sama po sebi strukturno 'nespremenjena'. Vendar pa je težava pogosto v dejstvu, da ni absolutno neprepustna, kot tudi v njeni fizični morfologiji.

 

II. Spremembe v osnovni tkanini iz steklenih vlaken: šibka povezava celotnega materiala

 

Glavne sestavine steklenih vlaken so silicijev dioksid (SiO₂) in nekateri kovinski oksidi. Ko je ta del korodiran, se celotna struktura visokotemperaturne tkanine zruši.

 

1. Smrtni napad fluorovodikove kisline (HF)

 

- Strukturne spremembe: HF je podvržen specifični reakciji s SiO₂: SiO₂ + 4HF → SiF₄↑ + 2H₂O. Okostje iz steklenih vlaken se neposredno raztopi in izgine.

- Makroskopska manifestacija: površina tkanine hitro izgublja trdnost in postane podobna mehki koži, pri čemer ostane samo prevleka, ki se zlahka strga ob vlečenju, z velikimi razmiki med prevleko in podlago. To je najbolj grozljiva kemična korozija za materiale na osnovi steklenih vlaken. Dokler so v premazu luknje ali izpostavljeni robovi, je škoda uničujoča.

 

2. Počasno jedkanje z močnimi alkalijami (zlasti vročimi koncentriranimi alkalijami)

 

- Strukturne spremembe: ioni OH⁻ pretrgajo siloksanske vezi (-Si-O-Si-) v stekleni mreži in tvorijo topne silikate. Površina vlaken se spremeni iz gladke v hrapavo, pri čemer se pojavijo jedkane jamice in razpoke, premer vlaken se stanjša in sčasoma se zlomijo.

- Makroskopska manifestacija: Trdnost nenehno upada, tkanina postane krhka, in ko je upognjena, zlomljena vlakna štrlijo skozi prevleko, kar povzroči, da prevleka poči in se odlušči.

 

3. Kisli mediji (razen fluorovodikove kisline)

 

- Strukturne spremembe: Običajne kisline (klorovodikova kislina, žveplova kislina itd.) iz steklenih vlaken prednostno izpirajo komponente, ki niso kremenčeve (kot so aluminij, kalcijevi oksidi itd.), pri čemer večinoma ostane kremenčev skelet. Ta postopek je splošno znan kot 'izpiranje', ki tvori mikroporozno strukturo na površini vlaken.

- Makroskopska manifestacija: Tkanina postane trša in bolj krhka, s spremembami v krčenju, čeprav je splošno obliko mogoče ohraniti. Moč se zmanjša zaradi koncentracije stresa.

 

III. Spremembe na kompozitnem vmesniku: skrita napaka

 

Kemična okolja pogosto ne napadajo čelno, temveč prodrejo z robov ali skozi mikronapake.

 

- Prodiranje in razslojevanje: organska topila ali kislinske raztopine prodrejo skozi luknje, mikrorazpoke ali odrezane robove v PTFE prevleki in napadejo steklena vlakna. Reakcijski produkti ali prodirajoče tekočine se kopičijo na vmesniku in ustvarjajo osmotski tlak, zaradi česar se PTFE prevleka v velikem obsegu razloči in razloči s podlage iz steklenih vlaken.

- Razpoke zaradi napetostne korozije: Tkanina pri visoki temperaturi je med uporabo pod napetostjo. Korozija steklenih vlaken zaradi kemičnih medijev (zlasti močnih alkalij) deluje sinergistično z mehanskimi obremenitvami, kar povzroči hitro širjenje razpok vzdolž radialne smeri vlaken, kar vodi do nenadnega zloma tkanine s čisto morfologijo krhkega zloma na prelomu.

 

V kemično korozivnih okoljih lahko strukturne spremembe tkanine iz steklenih vlaken, prevlečene s PTFE, povzamemo kot: prevleka 'kralj plastike' ostane skoraj tako stabilna kot gora, medtem ko osnovna tkanina iz steklenih vlaken – ko enkrat predre ali je napadena – postane Ahilova peta, kar povzroči razpad skeleta, razslojevanje vmesnika in celoten material, ki se zruši od znotraj navzven.

 

---

 

Zgornje informacije zagotavlja Jiangsu Aoke New Material Technology Co., Ltd.

 

Če želite izvedeti več o podrobnih parametrih, scenarijih uporabe in možnostih prilagajanja za našo celotno paleto izdelkov – vključno s tkanino iz steklenih vlaken, prevlečenih s PTFE, trakom iz steklenih vlaken, prevlečenih s PTFE, mrežastimi pasovi iz steklenih vlaken, prevlečenih s PTFE, brezšivnimi pasovi z lepilom, enostransko tkanino PTFE, transportnimi trakovi, odpornimi na visoke temperature, in visokotemperaturnimi odporna tkanina iz steklenih vlaken - kontaktirajte nas:

 

Vroča linija:  

G. Guo: 18944819998  

G. Liu: 13705266308  

 

Vedno podpiramo strokovno filozofijo storitev, ki temelji na integriteti, in smo predani temu, da vam zagotovimo rešitve na enem mestu in skrbno storitev!