PTFE và PFA là gì?
Polytetrafluoroetylen (PTFE) là một fluoropolyme tổng hợp của tetrafluoroetylen có nhiều ứng dụng. Công thức PTFE được biết đến rộng rãi nhất được bán dưới tên tên thương hiệu của Teflon®. PTFE được phát hiện bởi DuPont Co. vào năm 1938.
Perfluoroalkoxy alkanes (PFA) là chất đồng trùng hợp của hexafluoropropylene và perfluoroethers. Nó được phát triển sau khi phát hiện ra PTFE bởi cùng một nhà sản xuất (Công ty DuPont). Một công thức PFA thường được biết đến là Teflon PFA. PFA có các đặc tính rất giống với PTFE, mặc dù sự khác biệt lớn nhất giữa PTFE và PFA là PFA được xử lý nóng chảy. Điều này được thực hiện thông qua nguyên lý ép phun cũng như kỹ thuật đùn trục vít.
So sánh PTFE và PFA?
PTFE, là một chất rắn fluorocarbon, kỵ nước, có nghĩa là nó ít bị làm ướt bởi chất chứa nước. Ngoài ra, PTFE có hệ số ma sát rất thấp khi tiếp xúc với chất rắn.
PFA vượt trội so với PTFE về tính linh hoạt, đặc biệt khi nói đến các ứng dụng dạng ống. Mặt khác, tuổi thọ linh hoạt của PFA (nghĩa là khả năng chịu đựng sự lặp đi lặp lại gấp) thấp hơn PTFE.
PTFE có khả năng chịu nhiệt cao hơn một chút so với PFA. PFA bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi nước hấp thụ và phong hóa nhưng vượt trội so với PTFE về chống ăn mòn khi phun muối.
PFA có cùng hằng số điện môi với PTFE cũng như hệ số tiêu tán rất giống nhau; nhưng PFA có cường độ điện môi cao gấp ba đến bốn lần so với PTFE.
Tóm lại, cả PTFE và PFA đều thể hiện các tính chất hóa học nổi bật về khả năng chống ăn mòn tác động, không hòa tan, và không dễ cháy. Cả hai gần như giống hệt nhau về tính chất điện của chúng đối với điện môi, độ tiêu tán và điện trở suất bề mặt. Ngay cả trong xếp hạng điểm nóng chảy tới hạn (nhiệt độ hoạt động), cả hai vật liệu đều có thuộc tính giống hệt nhau. Trên thực tế, chúng chỉ khác nhau đáng kể về dòng chảy lạnh (PFA tốt hơn PTFE) và độ bền gấp (PTFE tốt hơn PFA). PFA có creep cao hơn kháng nhưng PTFE có thể chịu được mức độ gấp nhiều lần cao hơn.
Ứng dụng PTFE và PFA trong cuộc sống và công nghiệp
PTFE được sử dụng phổ biến làm lớp phủ chống dính cho chảo chống dính và nhiều vật dụng hiện đại của dụng cụ nấu ăn. PTFE thường được sử dụng trong các thùng chứa và đường ống để xử lý phản ứng và hóa chất ăn mòn. Điều này là do nó có đặc tính không phản ứng. Một ứng dụng khác của PTFE là chất bôi trơn. Khi sử dụng theo cách này, PTFE giúp giảm ma sát bên trong máy móc, giảm thiểu “hao mòn” và cải thiện mức tiêu thụ năng lượng.
PFA thường được sử dụng cho các thiết bị phòng thí nghiệm bằng nhựa vì khả năng chống chịu cực cao của nó đối với tấn công hóa học, độ trong suốt quang học và tính linh hoạt tổng thể. PFA cũng thường được sử dụng như ống để xử lý các quy trình quan trọng hoặc ăn mòn cao. Các ứng dụng khác cho PFA là như tấm lót cho thiết bị hóa chất. Do tính chất của nó, nó có thể tạo điều kiện cho sử dụng chất dẻo gia cố sợi thép carbon (FRP) để thay thế cho chất dẻo đắt tiền hơn hợp kim và kim loại.
Ứng dụng PTFE và PFA trong thiết bị đo
Các thiết bị đo mức thường xuyên tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt của bồn chứa khí quyển. Môi trường ăn mòn, chẳng hạn như axit, có thể ăn mòn đầu dò và các bộ phận tiếp xúc với sản phẩm. Các sản phẩm nhớt và dính là những thách thức khác khi đo mức. Những thứ này có thể gây tích tụ trên các bộ phận bị ướt của đầu phát tín hiệu và làm tăng nguy cơ ảnh hưởng đến sai số của phép đo. Các bộ phận ướt được phủ bằng vật liệu PTFE hoặc PFA cung cấp một khả năng chống ăn mòn tốt với các ứng dụng dễ ăn mòn và là một giải pháp hiệu quả để tránh bám dính do tích tụ sản phẩm trên đầu đo.
Các sản phẩm gốc nước có thể gây ngưng tụ hơi nước trên ăng-ten đầu đo, điều này có thể ảnh hưởng đến đo mức. Do tính chất kỵ nước của PTFE và PFA, phép đo sẽ không bị ảnh hưởng trong trường hợp các giọt nước tích tụ trên ăng-ten các bộ phận.
Ứng dụng PTFE và PFA trong van lót
Van lót (Lined valve) là một giải pháp an toàn và đáng tin cậy cho bất kỳ mức độ ăn mòn nào đối với hóa chất công nghiệp. Lớp lót của van và phụ kiện đảm bảo khả năng chống hóa chất và tuổi thọ cực cao. Van lót PTFE và van lót PFA là những loại van thường được sử dụng, được sử dụng như là lựa chọn thay thế kinh tế hơn cho các hợp kim cao cấp trong các ứng dụng ăn mòn trong hóa chất, dược phẩm, hóa dầu, phân bón, bột giấy và giấy, và các ngành công nghiệp luyện kim.
Cả PFA và PTFE đều là những dạng Teflon thường được sử dụng. PFA và PTFE có tính chất hóa học tương tự nhau: độ bền cơ học tuyệt vời và khả năng chống nứt ứng suất. Các tính năng của hiệu suất đúc tốt và phạm vi xử lý rộng làm cho nó phù hợp để đúc, ép đùn, phun, đúc chuyển và xử lý khuôn khác, có thể được sử dụng để chế tạo vỏ cách điện dây và cáp, các bộ phận cách nhiệt tần số cao, đường ống dẫn hóa chất, van và máy bơm lớp lót chống ăn mòn; Ngành công nghiệp máy móc với các phụ tùng đặc biệt, ngành dệt may với nhiều loại điện cực vật liệu chống ăn mòn, v.v.
PTFE (Teflon) là một hợp chất polymer được hình thành bởi sự trùng hợp của tetrafluoroetylen với tính ổn định hóa học tuyệt vời, chống ăn mòn, bịt kín, bôi trơn cao và không nhớt, cách điện và chống lão hóa tốt cho các môi trường như axit mạnh, kiềm mạnh, chất oxy hóa mạnh. Nhiệt độ hoạt động của nó là -200 ~ 180℃, tính lưu động kém, độ giãn nở nhiệt lớn. Van lót PTFE đảm bảo khả năng kháng hóa chất và tuổi thọ cực cao, có thể được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng ăn mòn trong hóa chất, máy móc điện, dược phẩm, hóa dầu, phân bón, bột giấy và giấy và công nghiệp luyện kim.
PFA (Polyfluoroalkoxy) là vật liệu nhiệt dẻo hiệu suất cao với độ nhớt được cải thiện được phát triển từ PTFE. PFA có hiệu suất tuyệt vời tương tự như PTFE nhưng vượt trội so với PTFE về tính linh hoạt, đây là dạng Teflon được biết đến phổ biến hơn. Điểm khác biệt của nó với nhựa PTFE là PFA có thể xử lý nóng chảy. PFA có nhiệt độ nóng chảy khoảng 580F và mật độ 2,13-2,16 (g/cm3). Nhiệt độ hoạt động của nó là -250 ~ 260 ℃, nó có thể được sử dụng trong tối đa 10000 giờ ngay cả ở 210 ℃. Nó có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, chống lại bất kỳ axit mạnh nào (kể cả nước), kiềm mạnh, dầu mỡ, không hòa tan trong bất kỳ dung môi nào, chống lão hóa tuyệt vời, hầu như tất cả các chất nhớt không thể bám vào bề mặt của nó, hoàn toàn không cháy. Độ bền kéo (MPa) > 23, độ giãn dài (%) > 250.
Nói chung, hiệu suất kết hợp của van lót PFA tốt hơn nhiều so với van lót PTFE. Van PTFE phổ biến và thông dụng hơn do giá thành rẻ hơn, PFA thường được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là ống và van công nghiệp. Van lót PFA đảm bảo hiệu suất bịt kín cao trong phạm vi chênh lệch áp suất và nhiệt độ lớn và phù hợp để vận chuyển chất lỏng và chất khí trong các đường ống công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như axit sunfuric, axit flohydric, axit clohydric, axit nitric và các chất ăn mòn cao khác.
Tài liệu tham khảo
DifferenceBetween.net/Science/Chemistry-Science/Difference-Between-PFA-and-PTFE
Glenair.com/Conduit/Pdf/c/PFA_PTFE_Properties_Comparison.pdf
Mrsbme.com/Library/Articles/Goulds/Pumpinfo/Fluoropolymers.pdf
Chủ đề Hot
