非金屬的物理性能比鋼差得多,甚至比鋁和黃鋼還差。然而,通過增加部件的截面模量(即增加壁厚)。非金屬能承受一定的工作壓力。隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展,化學(xué)氟化物襯里泵的種類越來越多,越來越多地取代了其他類型的非金屬泵。
1.氟塑料泵(熱塑性塑料)
(1)聚全氟乙烯是聚四氟乙烯的改性品種,由四氟乙烯和六氟丙烯在55-60下懸浮共聚而成。俗稱F46具有優(yōu)異的機(jī)械性能、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性、電絕緣性和阻燃性,表面張力小,在熔融條件下對金屬附著力好。這種材料可以在-85-205下長期使用。這種材料制成的泵的使用溫度可達(dá)150(200)。F46泵殼采用注射成型生產(chǎn)。目前國內(nèi)泵廠家基本都采用成型技術(shù)。
二是氟合金。
由上海有機(jī)化學(xué)研究所開發(fā)的氟塑料合金是以國內(nèi)現(xiàn)有聚合物聚全氟乙烯為主要原料,與四氟乙烯填料直接混合,采用物理方法制成。它具有氟塑料的優(yōu)異性能、耐高溫性、耐腐蝕性、電絕緣性和表面不粘性。氟塑料合金的特點(diǎn)是:F50-1的耐高溫性比F46好,成本比F46便宜;F50-2具有聚四氟乙烯(F4)的優(yōu)異性能(250℃下可長期使用,耐各種酸、堿、強(qiáng)氧化劑、有機(jī)溶劑,電絕緣性好等。),克服了F4易冷流性和加工性差的缺點(diǎn),能熱壓和冷壓燒結(jié)成型,成本介于聚四氟乙烯懸浮粉和分散粉之間,在很多應(yīng)用中可以代替F4,用這種材料制成的泵使用溫度可以達(dá)到150℃。
(3)聚偏氟乙烯(聚氯乙烯)
它具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐磨性,適用于溫度低于150℃的場合,但價格相對較高。聚氯乙烯由氟乙烯自由基聚合反應(yīng)制成,分子量高達(dá)10的四次方。它具有優(yōu)異的優(yōu)異的機(jī)械性能,是氟塑料中機(jī)械強(qiáng)度高的產(chǎn)品,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性。其特點(diǎn)是耐腐蝕性、抗沖擊性、抗老化性、抗蠕變性等性能突出。它可以通過普通熱塑性塑料加工成型,其方便的加工性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他塑料。除了濃硫酸、濃硝酸和少數(shù)有機(jī)溶劑,它還能承受更多的腐蝕介質(zhì)。耐磨性僅次于聚乙烯(UHMWPE),優(yōu)于其他塑料。耐溫性也很高,所以材料制造的泵的使用溫度可達(dá)12O℃。聚氯乙烯塑料的綜合性能很好。
四、其它氟塑料。
聚四氟乙烯(PTFE)通稱F4,具有很強(qiáng)的耐腐蝕性,但其物理性能較差,因此需要金屬加強(qiáng)筋來承受泵的高壓。因此,制造技術(shù)差,成本高,具有冷流性,一般不使用該材料制造泵。
可溶聚四氟乙烯(PFA)
耐溫范圍、力學(xué)性能、耐腐蝕性與F46相當(dāng)。長期使用溫度-196-260度,具有良好的耐化學(xué)腐蝕性,對所有化學(xué)品都具有耐腐蝕性,摩擦系數(shù)低于塑料,具有良好的電氣性能,其電氣絕緣性不受溫度影響,被稱為塑料王。
PCTFE(PCTFE)
通常被稱為F3,它的加工工藝和耐腐蝕性都很好,但是耐溫性很低。PCTFE的熱熔化溫度在212~217℃之間,結(jié)晶度越大,熔化溫度越高。玻璃溫度(Tg)也隨結(jié)晶度而變化,一般在45~90℃之間,采用熱膨脹法測定為50℃左右。長時間處于260~280℃的PCTFE會因熱分解而降低分子量。
2.聚合物量聚乙烯泵(熱塑性)
聚合物量聚乙烯(UHMWPE)是一種新型的泵用工程塑料,美國材料試驗(yàn)協(xié)會(ASTM)規(guī)定,分子量在300萬-600萬之間的線型聚乙烯被稱為聚合物量聚乙烯。因其分子鏈特別長,具有多種獨(dú)特的物理力學(xué)性能,其耐腐蝕性能超過其它熱塑性塑料,且表面摩擦系數(shù)低,低溫耐沖擊,耐環(huán)境應(yīng)力開裂,耐寒,無毒,尤其適用于輸送含細(xì)顆粒的腐蝕介質(zhì),但耐溫性能較差,該材料制成的泵允許使用溫度為80℃。
3.增強(qiáng)聚丙烯泵(熱固性)
增強(qiáng)型聚丙烯(FRPP)玻璃纖維是將聚丙烯樹脂與短切玻璃纖維(含玻璃纖維10%-40%)混合后,經(jīng)擠出、切粒而成。聚丙烯優(yōu)異的性能和相對密度提高10%外,主要采用注射工藝成型,提高了聚丙烯的耐熱性、抗蠕變性和尺寸穩(wěn)定性。與此同時,機(jī)械性能也明顯提高,如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度均提高1-2倍,沖擊強(qiáng)度提高1-3倍。
采用增強(qiáng)聚丙烯作為材料的泵耐溫度可達(dá)100℃,除氧化性酸、濃硝酸、鉻酸外,還可承受大部分酸、堿、溶劑介質(zhì)。增強(qiáng)聚丙烯泵可采用注射成型方法整體成型,生產(chǎn)效率高,成本低,適用于輸送介質(zhì)條件不嚴(yán)格的情況。各種增強(qiáng)聚丙烯性能差異較大,設(shè)計選擇時應(yīng)注意。