PEEK (polyetheretherketone) ofri ekselan gwo -fòs tanperati men pòv rezistans nan asid fò. PFA bay rezistans chimik siperyè asid ak baz men li pèdi fòs mekanik pi wo pase 180 degre. Yon kouch doub-kouch -PEEK enteryè pou fòs ak kouch ekstèn PFA pou rezistans chimik-vize konbine avantaj yo. Sepandan, nan 200 degre nan solisyon alkalin (egzanp, 10-30% NaOH, KOH), koòdone PFA/PEEK delaminates nan 100-500 èdtan akòz ekspansyon tèmik diferans ak atak alkalin sou kouch mare a. Diferans CTE a grav: PEEK elaji nan 47 ppm/ degre, PFA nan 110–120 ppm/ degre. Nan 200 degre, estrès taye nan koòdone a depase 5-10 MPa, depase tipik adezyon kouch mare (3-5 MPa). San yo pa yon kouch mare efikas, delaminasyon rive rapidman. Avèk yon kouch tanperati ki wo -(pa egzanp, polyetherimide oswa polybenzimidazol), lavi a pwolonje jiska 1,000-2,000 èdtan men li toujou echwe anba a 5,000 èdtan. Pou sèvis alkalin kontinyèl 200 degre, yon aparèy chofaj monolitik PEEK ak yon kouch PFA mens (tranpe -kouvwi, pa coextruded) se pi serye, oswa tou senpleman itilize yon aparèy chofaj metal (Titàn oswa alyaj nikèl).
Defi koòdone nan 200 degre
Coextrusion PFA ak PEEK difisil paske tanperati pwosesis yo diferan (PFA 350-400 degre, PEEK 380-420 degre) epi yo se polymère enkonpatib. Yon kouch mare obligatwa. Kouch mare komen yo enkli modifye polyetherimide (PEI) oswa polybenzimidazole (PBI). Nan 200 degre, kouch mare adousi (PEI Tg ≈ 217 degre, tou pre limit la). Nan solisyon alkalin, kouch mare idrolize. Menm san atak chimik, dezakò CTE a kreye estrès taye siklik pandan sikilasyon tèmik (tanperati chanm nan 200 degre). PFA retresi 6 × plis pase PEEK lè refwadisman, rale lwen koòdone a. Apre 100-500 sik, delaminasyon kòmanse.
Tan delaminasyon kont anviwònman (200 degre)
| Konstriksyon | Kouch mare | Anviwònman | Tan pou delaminasyon (èdtan) | Mòd echèk | Apwopriye pou 200 degre alkalin? |
|---|---|---|---|---|---|
| PFA/PEEK coextruded | Okenn (kontak dirèk) | 20% NaOH | 20–50 | Separasyon entèfas | Non |
| PFA/PEEK coextruded | PEI modifye (50 µm) | 20% NaOH | 100–300 | Mare kouch idroliz | Non |
| PFA/PEEK coextruded | PBI (25 µm) | 20% NaOH | 300–600 | PBI degradasyon | Marginal |
| PFA/PEEK coextruded | PBI | 10% KOH | 500–1,000 | Dousman delaminasyon | Akseptab pou tanzantan |
| PEEK ak kouch plonje PFA (0.2 mm) | Okenn (mekanik) | 20% NaOH | 1,000–2,000 | Mete kouch | Akseptab |
| Monolitik PEEK (pa gen PFA) | N/A | 20% NaOH | >10,000 (atak chimik) | PEEK degrade | Non (pòv rezistans alkalin) |
| Titàn aparèy chofaj | N/A | 20% NaOH | >20,000 | Okenn | Wi (pi bon) |
Rezistans chimik PEEK nan solisyon alkalin
PEEK tèt li gen sèlman jis rezistans nan alkali fò nan 200 degre. Nan 10-30% NaOH nan 200 degre, PEEK pèdi 20-30% nan fòs rupture li apre 2,000 èdtan epi li devlope fant sifas yo. Se konsa, menm si delaminasyon pa rive, kouch enteryè PEEK la degrade. Doub-kouch la pa rezoud vilnerabilite PEEK la. Avantaj la sèlman se ke kouch ekstèn PFA pwoteje PEEK a kont kontak dirèk - men PEEK a toujou wè alkalin si PFA a fann oswa pèmete. Nan 200 degre, NaOH pénétrer nan 1 mm PFA nan 0.5-1.0 g/m²·jou, rive nan koòdone PEEK nan kèk semèn.
Done pèfòmans pratik (200 degre, 20% NaOH)
| Materyèl | Retansyon fòs rupture apre 2,000 èdtan (%) | Kondisyon Sifas | Pousantaj pèmeyasyon OH⁻ (relatif) | Tanperati maksimòm rekòmande |
|---|---|---|---|---|
| PFA monolith | 85–90 | Yon ti kras jòn | 1.0x | 180 degre |
| PEEK monolith | 65–75 | Sifas engouement | 5–10x | 200 degre (lavi limite) |
| PFA/PEEK coextruded (PBI mare) | 70-80 (an jeneral) | Delaminasyon nan koòdone | 1.0x (atravè PFA) | 190 degre |
| PTFE (tankou referans) | 60–70 | Anfle | 0.5x | 200 degre (men mou) |
| Titàn (Klas 2) | 100 (metal) | Pasivasyon | N/A | 200 degre + |
Solisyon altènatif pou chofaj alkalin 200 degre
Pou chofaj serye nan 200 degre nan alkali konsantre:
Titàn aparèy chofaj: Klas 2 oswa Klas 7 Titàn reziste 30% NaOH nan 200 degre endefiniman. Pa gen polymère ki nesesè. Pri modere (2-3 × PFA). Pi bon chwa.
Nikèl 200 oswa Hastelloy C-276: Tou reziste alcalins cho. Yon ti kras pi ba pri pase Titàn.
Chofaj ekstèn: Chofe tank la deyò lè l sèvi avèk yon veso jakèt oswa aparèy chofaj bann. PFA (oswa PTFE) pawa andedan tank la okipe rezistans chimik; aparèy chofaj la pa janm kontakte alkali a.
Pi ba tanperati: Opere a 160 degre olye de 200 degre. PFA pou kont li travay nan 160 degre (10+ ane lavi). Pousantaj reyaksyon an ka pi dousman, men fyab amelyore dramatikman.
Egzanp jaden
Yon plant chimik bezwen yon aparèy chofaj imèsyon 200 degre, 30% NaOH. Yo te eseye coextruded PFA/PEEK aparèy chofaj (PBI mare kouch). Tout delaminasyon nan lespas 4 mwa (≈1,500 èdtan). Plant lan chanje nan yon aparèy chofaj Titàn Klas 7 (3 mm djenn, 6 kW). Aparèy chofaj Titàn te opere pou 5 ane san antretyen. Pri a te 3 × PFA, men eliminasyon an nan echèk ak D 'peye pou prim lan nan 1 ane.
Konklizyon: PFA/PEEK delaminates nan sèvis alkalin cho
Yon djenn kouch PFA/PEEK coextruded pa ka kenbe tèt ak ekspoze kontinyèl 200 degre nan solisyon alkalin (10-30% NaOH) san delaminasyon. Dezakò CTE a ak degradasyon kouch mare lakòz echèk koòdone nan 100-1,000 èdtan. PEEK tèt li degrade nan alkali cho. Pou chofaj serye 200 degre alkalin, sèvi ak yon aparèy chofaj Titàn oswa nikèl - pa gen okenn polymère. Pou pi ba tanperati (mwens pase oswa egal a 160 degre), PFA pou kont li se ase. Pa eseye pwolonje ranje tanperati PFA a pa fè bak li ak PEEK. Koòdone a echwe, Lè sa a, PEEK la degrade. Li se yon konbinezon pèdi. Ale metal, ale deyò, oswa ale pi ba tanperati. Delaminasyon se pa yon risk - li se yon sètitid. Evite doub-kouch nan alkali cho. Titanium genyen.
