非金属的物理性能比钢差得多,甚至比铝和黄钢还差。然而,通过增加部件的截面模量(即增加壁厚)。非金属能承受一定的工作压力。随着塑料工业的快速发展,化学氟化物衬里泵的种类越来越多,越来越多地取代了其他类型的非金属泵。
1.氟塑料泵(热塑性塑料)
(1)聚全氟乙烯是聚四氟乙烯的改性品种,由四氟乙烯和六氟丙烯在55-60下悬浮共聚而成。俗称F46具有优异的机械性能、优异的化学稳定性、耐候性、电绝缘性和阻燃性,表面张力小,在熔融条件下对金属附着力好。这种材料可以在-85-205下长期使用。这种材料制成的泵的使用温度可达150(200)。F46泵壳采用注射成型生产。目前国内泵厂家基本都采用成型技术。
二是氟合金。
由上海有机化学研究所开发的氟塑料合金是以国内现有聚合物聚全氟乙烯为主要原料,与四氟乙烯填料直接混合,采用物理方法制成。它具有氟塑料的优异性能、耐高温性、耐腐蚀性、电绝缘性和表面不粘性。氟塑料合金的特点是:F50-1的耐高温性比F46好,成本比F46便宜;F50-2具有聚四氟乙烯(F4)的优异性能(250℃下可长期使用,耐各种酸、碱、强氧化剂、有机溶剂,电绝缘性好等。),克服了F4易冷流性和加工性差的缺点,能热压和冷压烧结成型,成本介于聚四氟乙烯悬浮粉和分散粉之间,在很多应用中可以代替F4,用这种材料制成的泵使用温度可以达到150℃。
(3)聚偏氟乙烯(聚氯乙烯)
它具有优异的耐腐蚀性和耐磨性,适用于温度低于150℃的场合,但价格相对较高。聚氯乙烯由氟乙烯自由基聚合反应制成,分子量高达10的四次方。它具有优异的优异的机械性能,是氟塑料中机械强度高的产品,具有良好的化学稳定性和耐候性。其特点是耐腐蚀性、抗冲击性、抗老化性、抗蠕变性等性能突出。它可以通过普通热塑性塑料加工成型,其方便的加工性能远远低于其他塑料。除了浓硫酸、浓硝酸和少数有机溶剂,它还能承受更多的腐蚀介质。耐磨性仅次于聚乙烯(UHMWPE),优于其他塑料。耐温性也很高,所以材料制造的泵的使用温度可达12O℃。聚氯乙烯塑料的综合性能很好。
四、其它氟塑料。
聚四氟乙烯(PTFE)通称F4,具有很强的耐腐蚀性,但其物理性能较差,因此需要金属加强筋来承受泵的高压。因此,制造技术差,成本高,具有冷流性,一般不使用该材料制造泵。
可溶聚四氟乙烯(PFA)
耐温范围、力学性能、耐腐蚀性与F46相当。长期使用温度-196-260度,具有良好的耐化学腐蚀性,对所有化学品都具有耐腐蚀性,摩擦系数低于塑料,具有良好的电气性能,其电气绝缘性不受温度影响,被称为塑料王。
PCTFE(PCTFE)
通常被称为F3,它的加工工艺和耐腐蚀性都很好,但是耐温性很低。PCTFE的热熔化温度在212~217℃之间,结晶度越大,熔化温度越高。玻璃温度(Tg)也随结晶度而变化,一般在45~90℃之间,采用热膨胀法测定为50℃左右。长时间处于260~280℃的PCTFE会因热分解而降低分子量。
2.聚合物量聚乙烯泵(热塑性)
聚合物量聚乙烯(UHMWPE)是一种新型的泵用工程塑料,美国材料试验协会(ASTM)规定,分子量在300万-600万之间的线型聚乙烯被称为聚合物量聚乙烯。因其分子链特别长,具有多种独特的物理力学性能,其耐腐蚀性能超过其它热塑性塑料,且表面摩擦系数低,低温耐冲击,耐环境应力开裂,耐寒,无毒,尤其适用于输送含细颗粒的腐蚀介质,但耐温性能较差,该材料制成的泵允许使用温度为80℃。
3.增强聚丙烯泵(热固性)
增强型聚丙烯(FRPP)玻璃纤维是将聚丙烯树脂与短切玻璃纤维(含玻璃纤维10%-40%)混合后,经挤出、切粒而成。聚丙烯优异的性能和相对密度提高10%外,主要采用注射工艺成型,提高了聚丙烯的耐热性、抗蠕变性和尺寸稳定性。与此同时,机械性能也明显提高,如拉伸强度、弯曲强度均提高1-2倍,冲击强度提高1-3倍。
采用增强聚丙烯作为材料的泵耐温度可达100℃,除氧化性酸、浓硝酸、铬酸外,还可承受大部分酸、碱、溶剂介质。增强聚丙烯泵可采用注射成型方法整体成型,生产效率高,成本低,适用于输送介质条件不严格的情况。各种增强聚丙烯性能差异较大,设计选择时应注意。