本论文介绍了聚四氟乙烯在设备衬里、换热器、离心泵以及密封件、波纹管、隔膜等制品 上的应用。
1、 聚四氟乙烯防腐蚀产品的历史沿革
化工生产厂在一定的温度和压力条件下进行，工艺要求严格，所涉原料有各种气体、液体、固体，物性千差万别，需要各种类型的生产设备。但是这些与介质接触的设备在生产中每时每刻都被腐蚀，从而严重地制约了化工等工业的发展。在科技不发达情况下，人们总是在金属中寻找抗腐剂。但这些设备往往体重价高，不能解决大量的腐蚀问题。之后，人们才开始摸索用非金属资源来替代金属。塑料首先在我国得到应用的是聚四氟乙烯，接着聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚全氟乙丙稀等氟塑料以及聚乙烯、聚丙烯、ABS等热塑性塑料接踵出台。
随着科技进步，传统耐蚀非金属材料制防腐蚀设备发展日益完善，新型耐蚀非金属材料制品不断涌现。在采用新技术、新材料开发防腐蚀新产品的浪潮中，聚四氟乙烯防腐蚀产品一枝独秀，迅速发展。聚四氟乙烯（简称PTFE）具有高度化学稳定性，他能耐几乎所有的常用强腐蚀、氢氧化性化学物质，同时还具有耐高温的特点，所以它是一种理想的防腐蚀材料。通过加工成型工艺的研究，聚四氟乙烯防腐蚀产品在工业中的应用就愈来愈广泛了。
聚四氟乙烯防腐蚀产品可以替代大量合金材料制品，增加设备工作能力，减少停工维修，是一种很有开发潜力的耐腐蚀产品。
2．1聚四氟乙烯热交换器
聚四氟乙烯换热器是化工设备新品种，由于聚四氟乙烯材质耐蚀性冠于多种合金、非金属甚至贵金属，故此类设备对于解决制药工业、石油化工等强腐蚀性流涕无聊的换热问题具有重要意义。聚四氟乙烯黄热设备是在我国工业需要大量不含杂质的物料冷凝，而缺乏及耐腐蚀又具有高洁净率换热材质的局面下问世的。此种设备极大地提高了换热设备的耐蚀性和换热介质的洁净率，在石油化工、硫酸、医药、电镀、轻工等领域得到广泛的应用。
一：聚四氟乙烯制品物理化学性能简介
聚四氟乙烯制品是一种具有许多优异性能的工程塑料，广泛应用于化学、机械、电气、轻纺、制药桥梁和原子能工业等部门。
聚四氟乙烯制品具有优异的化学稳定性，是一种防腐蚀的优质材料，对于强酸、强碱、强氧化剂和有机溶剂即使在高温下也不发生任何变化。只有少数几种物质如熔融状碱金属、三氟化绿及元素氟等对它有作用，也只表现在高温、高压下较明显。
聚四氟乙烯具有优良的介电性能，不受氧气、紫外光作用，耐气候性能好，它具有不燃性，不吸水，良好的耐电弧性能，且其电性能不受频率影响，能在250℃下长期使用，为C级绝缘材料。
聚四氟乙烯又很低的摩擦系数和不粘性，聚四氟乙烯间的摩擦系数仅为0.04，是一种很好的耐磨材料。当加入适当的二硫化钼、石墨、青铜粉、玻璃纤维、二硫化硅等，除保护原有性能外，在负荷下，尺寸稳定性提高10倍，耐磨性提高500——1000倍，导热性提高3倍，硬度约提高10％，是机械工业、轻纺工业、化学工业中较好的耐磨和无油润滑材料。
聚四氟乙烯有较广的使用温度范围，能在-180℃﹏250℃长期使用。由于聚四氟乙烯导热性能差，还是一种较好的绝热材料，这些性能是其他工程塑料无可比拟的，所以也俗称“塑料王”。
二：聚四氟乙烯模压制品成型工艺
聚四氟乙烯虽然有诸多优点，但生产方法也与其他塑料不大一样。聚四氟乙烯模压制品使用聚四氟乙烯悬浮树脂在钢制模具内，在压力机上压制成毛坯，然后经过烧结而成。其成型工艺如下：
烘干→粉料→称重→压制→烧结→整形
1. 烘干：聚四氟乙烯树脂在运输和保存过程中，由于保存不当易受潮（体别在夏季空气温度大，更易受潮），树脂粉中含有水分，压减在高温烧结过程中，水分蒸发汽化使制品开列产生废品，因此在粉料以前应将聚四氟乙烯树脂粉放在干燥型中烘干。
2. 粉料：在常温下将烘干的树脂粉，以干法把结块儿的粉料废碎混匀，待压制时使用。
3. 称重：称取重量也是一个重要步骤。一起制品的高度若想保持一致，在同一模具和统一压力下，必须保证每一制品的料重一样。
4. 压制：把称好的料放入模具的模腔内，放在压力机上，按所需的压力缓慢加压，并根据制品的大小和厚度，再加压过程中要适当加以排气，并在达到规定的压力后，使制品的大小进行适当保存，一般在0.5﹏15分钟。
5. 烧结：把压制好的聚四氟乙烯毛坯，按要求摆放在烧结炉内，关好炉门，按照一定的烧结工艺和温度要求，烧结毛坯即成为聚四氟乙烯制品。
6. 整形：整形时把烧结后边变形较大的制品用一定的方法，使其恢复原有的形状的过程。
三：聚四氟乙烯制品的应用
1. 在化学工业上的应用：聚四氟乙烯耐腐蚀性好，可用于各种化工生产中的耐腐蚀垫圈、衬垫、设备内衬等，还可用作各种机器、反应釜、设备的端面密封、轴密封等。聚四氟乙烯换热器是防腐蚀设备新品种，大量应用于化学、制药等行业，其技术经济效果明显。
2. 在机械工业上的应用：根据聚四氟乙烯具有优良的耐磨性和自润滑性，加入一定比例的填充剂，加强其自润滑性，可用作无油润滑活塞环，以及各种阀门密封垫片和填衬，泵、釜用机械密封。还可制造成滑动衬套代替铜作耐磨材料。
3. 在烟草行业上的应用：聚四氟乙烯具有表面不粘性，用以制造卷烟机上的刮板。
4. 在电气工业上的应用：聚四氟乙烯具有优异的介电性能，常被用作高绝缘材料。另外，聚四氟乙烯板材还被用作桥梁滑动支撑的滑垫和绝热、隔热材料。
在工业生产中，为了工业流程的需要，往往需要进行各种不同方式的热量变换，如：加热、冷却、蒸发赫冷凝等，换热器就是用来实现上述热量交换与传递的设备。通过各种设备，一边使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足生产工艺的需要。换热器应用极为广泛，使实现化工生产必不可少的设备，它通常占化工厂总投资的10%--20%，在是由工业，换热器设备约占全部工艺设备投资的35%--40%。
在化工生产的热交换过程中，除了遇到高温高压、深冷等一些条件外，还常常伴随一些腐蚀性很强的介质，这就不仅要求实现工艺流程需要的热交换，同时要求这些设备必须具有抗腐蚀性能。因而化工生产对制造换热器以及用不锈钢和钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器就是噶怒防腐需要而生产的。
二、 聚四氟乙烯换热器以其独有性能独树一帜
用石墨、玻璃、陶瓷及钛、钽、锆等材料制成的换热器具有防腐性能，但仍存在很大的局限性。例如：用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的换热器尽管其防腐性较好，但有易碎、体积大、导热性能差、效率低等缺点。用钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器，虽导热性好，但价格昂贵，一般用户难以承受，如：锆、钛换热器价格是不锈钢换热器价格的5倍。在我国目前国立情况下难以大面积推广。
聚四氟乙烯又称泰佛隆，简称F—4，是工程塑料的一种，它具有优异的化学稳定性。已它为主要原料制成的换热器具有极耐腐蚀、极好的表面不沾性、较快的温度范围赫耐老化寿命长等优点。是解决强腐蚀、强氧化介质传热过程中的理想设备。
F—4换热器除了在高温下，元素氟、熔融状态金属及其铵溶液、三氟化氯、六氟化铀及全氟煤油能与其反应外，对于其它物质在其使用范围内均几乎不作用。如象：浓盐酸、氢氟酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、草酸、苛性钠、次氯酸钠、偏硅酸钠、苯、二甲苯额、丙酮、乙醇、王水等百余种强腐蚀、强氧化性化学物质均不与其发生反应。
F—4换热器的使用温度范围较宽且耐老化寿命长。F—4制品可在-180--+250℃范围内长期使用，虽在换成换热器后，其使用范围略有缩小，但仍比一般工程塑料包括F—46制品的使用范围要宽的多。由于其分子中不含光敏基因及其管子有较好的挠性，因而长年在大气中曝露，表面无任何变化，当其管壁厚为0.4mm时，其穹曲疲劳寿命为20万次。F—4换热器体积小，重量轻、结构紧凑抗污塞是其较大的优点。尽管氟塑料的传热系数较低，但因其表面光滑不结垢和采用小管径（通常φ3~6mm）薄壁管（一般壁厚在0.3~1.0mm）、排列密集换热面积大，从而弥补了其自身的不足，使F—4换热器能在相同体积内换热量达到碳钢换热器换热量的5%-8%，重量仅为铸铁换热器的1/10.由于其表面具有很强的不污性，加上换热过程中管子微震，凡直径小于管径长1/5的物料均可畅通无阻，不致污塞。价格与锈钢换热器持平，但寿命在强腐蚀介质中是不锈钢换热器的20~30倍。因而在生产工艺允许的范围内采用F—4换热器能产生巨大的经济效益。
2.2防腐蚀设备衬里
聚四氟乙烯质软、强度低，在防腐蚀领域可以用作衬里材料，一般作为衬里有涂层和板材两种形式。聚四氟乙烯熔融流动性差，土层必须达到一定的厚度，才能达到防腐蚀要求。因此作为设备衬里更多的是采用板材。
内衬材料经筛选后，采用车削后度约3㎜、宽度1400㎜以下的板材，该板材经2万伏高压电扫描吴基传，且板面平整。衬里可分松衬和紧衬，其工艺分别如下：
松衬：
简体清理
↓
板材选择→焊接→衬里→翻边→检测
紧衬:
简体清理 通水加热胶粘剂固化
↓ ↓
板材选择→板面活化处理→焊接→简体上胶粘剂内衬→翻边→检测
焊接件的主要参数为:内臣焊接采用热压搭接焊,焊缝宽度20-25㎜,焊缝压力0.1-0.2MPa,温度360-380℃。
应用内衬技术制造的系列产品主要有直管、弯头、三通、四通、异经管、比长期等产品，可满足各行业防腐蚀方面的需求。
2.3聚四氟乙烯耐腐蚀细心泵
此种离心泵所有接触腐蚀性介质的部分都衬有较厚的聚四氟乙烯。同时，以聚四氟乙烯作为密封材料的机械密封在泵运转时，可灵活自如地调整，使密封工作压力恰到好处，在液体介质输送和颗粒机制介质输送中能达到较佳密封效果，并能延长密封使用寿命。因此，它是目前性能十分优越的耐腐蚀离心泵。
2.4．其他一些聚四氟乙烯制品
2.4.1密封件
从耐热性和耐化学品性方面考虑，聚四氟乙烯是良好的密封材料。但是作为密封材料还必须有可压缩性，一次冷流性又是它的较大弊病。聚四氟乙烯密封材料还原能力差，提高其耐压能力须从密封件结构的设计来考虑弥补。
2.4.2波纹管
聚四氟乙烯波纹管易弯曲、柔韧，可弥补推压管难以装配的缺点，能适应长度上的微量变化。不仅可以吸收沿管道及有关机器的运动及振动，而且又节省空间、快算装等优点。
聚四氟乙烯波纹管主要有两，切削加工波纹管有较高的绕曲性和延展性，适合于低压下使用；热成型加工波纹管，适合于中低压使用。
2.4.3隔膜
腐蚀性化学品的生产需要过滤材料，特别是高臣世纪的植被更为必要。作为过滤材料（用于隔膜），常用的石棉、陶瓷在某些情况下不能使用，而聚四氟乙烯多孔制品，则是非常优异的过滤材料，电解隔膜都具有良好的效果。
聚四氟乙烯防腐蚀系列产品正在推陈出新，并与新工艺、新材料、新技术的推广应用相结合，形成了独具特色的聚四氟乙烯防腐蚀产品。随着此种系列防腐蚀产品的逐渐推广应用，将在一定范围内掀起一个新的防腐蚀产品业的发展高潮，从而推动防腐蚀产品业的进一步发展。
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