聚四氟乙烯在仪表防腐上的应用

　　在现代企业生产，尤其是化工企业生产当中，都涉及到相关量的测量与控制问题，比如压力测量与控制、温度测量与控制、流量测量与控制、物位测量与控制等等，在这一系列量的测量与控制过程中，相关的各种类型的仪表是不可缺少的。在近几年，化工行业发展迅速，仪表行业也得到了前所未有的突破，它在企业的生产中的作用越发显得重要，如今在自动化要求越来越高的情况下，更显得如此。但同时存在一个不容忽视的问题，那就是在仪表应用过程中，因测量介质强腐蚀而导致泄漏、仪表测量不准确、仪表损坏、停车等一系列问题，更严重者可造成生产责任事故，这些都给企业造成了不可弥补的损失。[1]据发达国家的有关统计，在当今工业化国家中每年由腐蚀而造成的经济损失约占国民经济总产值的4%。

　　近年来，仪表防腐问题得到了广大企业的重视。人们在大量的仪表防腐生产实践中，逐渐探索并积累了许许多多宝贵经验，比如先后发现的防腐材料就有316、316L、蒙耐而合金、哈氏合金C、钽、钛、聚四氟乙烯等。在诸多防腐材料中，聚四氟乙烯是仪表防腐的首选材料，也是目前应用最多、效果最佳的材料之一。

　　2. 聚四氟乙烯物理化特性

　　聚四氟乙烯英文名称为Polytetrafluoro ethylene,简称PTFE或F4。PTFE为全氟化直链高聚物，结构式为，由四氟乙烯单体(TFE)聚合制得。其聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合(亦称分散聚合)等，生产上应用的主要是悬浮聚合和乳液聚合法。由于其链结构为键能非常高的强氟碳键，使其具有高的热稳定性和优异的介电性能、摩擦系数低、最佳的耐化学腐蚀性(能耐王水，故有“塑料王”之称)。

　　2.1 物理性能

　　聚四氟乙烯典型的物理性能见表1)。

　　表1) [2]悬浮法PTFE典型物理性能

　　PTFE耐疲劳性优异，不会出现永久疲劳破坏，即使因疲劳而破坏，仍能保持其物理的完整性。

　　2.2 化学性能

　　PTFE分子中C-F键的键能高且稳定，C-C主链完全被体积较大的氟原子所遮蔽，故耐化学腐蚀性极佳，除全氟烷烃、全氟氯烷烃能轻微溶胀PTFE外，只有熔融状态碱金属、三氟化氯、元素氟在高温高压下使其作用，它能耐其他所有介质，具有强耐腐蚀性。PTFE润湿性极小，对酸和溶剂的吸收率极低，在高温下长期接触，一般只增重1%左右。PTFE的熔点高，耐高温。PTFE在200℃以上开始有极微量的裂解产物，在熔点327℃时裂解物也很少，只有到400℃以上裂解速度明显加快，分子量降低，在475℃以上分解产物有极少量巨毒的全氟异丁烯，因此烧结时一定注意温度不要超过475℃。PTFE具有良好的热稳定性，且不受氧、臭氧、紫外光作用，不易老化，即使长期处于260℃高温环境下，其力学性能和化学性能均不发生实质性的变化。

　　这里需要注意的是，PTFE与其它塑料相比，它的机械性能不是很好，不耐磨、硬度低、易冷流。在PTFE中加入任何能以经受PTFE烧结温度(360℃-380℃)的填充剂，它的机械性能可大为改善，同时，保持PTFE其它优良性能。填充剂的品种有玻璃纤维、金属、金属氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤维、聚酰亚胺等[2]。

　　3. [3]常用防腐材料的耐腐蚀性能比

　　注：A—良好，腐蚀率< 0.05mm/a B—适宜, 腐蚀率< 0.5mm/a

　　C—尚可, 腐蚀率0.5~1.27mm/a D—不耐腐蚀, 腐蚀率> 1.27/a -—无数据

　　表中以“/”把两字母隔开表示暴露于空气/未暴露于空气的数据。

　　从上表可以看出，聚四氟乙烯几乎能耐所有介质，具有极强的耐腐蚀性能，是最为理想的耐防腐首选材料。

　　4. 聚四氟乙烯在仪表防腐上的应用

　　聚四氟乙烯耐化学腐蚀性最好，因而在防腐材料上用的最多，应用面很广。聚四氟乙烯在仪表防腐上主要应用在两个方面：内衬和外包。内衬是指在仪表能够接触到强腐蚀性介质的部位衬聚四氟乙烯，该部位一般为仪表部件内部，在仪表外表看不到所衬的聚四氟乙烯;而外包是指在仪表能够接触到强腐蚀性介质的仪表部件外部衬聚四氟乙烯。两者的目的都是利用聚四氟乙烯的强的耐化学腐蚀性，起到保护仪表不受腐蚀性介质腐蚀的作用。

　　仪表内衬和外包聚四氟乙烯后防腐效果极佳。聚四氟乙烯内衬技