Articulații termocontractabile. Totul despre principala (partea 2)
În cel de-al doilea articol al ciclului de termoconductoare, vom lua în considerare proprietățile materialelor utilizate de producătorii TUT: modul în care materialul afectează caracteristicile tuburilor și condițiile de funcționare.
Materialele termoizolante au primit cea mai mare distribuție în domeniul energetic, al ingineriei electrice și al microelectronicii; în domeniul instrumentelor, mașinilor și construcțiilor navale; în industria chimică, petrol și gaz, industria aerospațială. Pentru a se asigura că contracția de căldură poate rezista funcționării în condiții severe, se impun cerințe stricte în ceea ce privește fiabilitatea acesteia.
Niciun telefon mobil nu are o combinație universală a acestor proprietăți, deci trebuie să acordați prioritate. Caracteristicile chimice și cele fizice ale produselor termo-îmbrăcăminte sunt determinate de caracteristicile polimerului de bază. Selectarea tubului începe cu selectarea materialului, nu a diametrului sau a culorii.
Caracteristicile termoconductoarelor:
- puterea electrică,
- rezistență la temperaturi ridicate și joase,
- inflamabilitate,
- rezistența la produsele petroliere și uleiurile,
- rezistența chimică la solvenți, alcalii și acizi,
- proprietăți fizice: moale, rigiditate, flexibilitate, rezistență.
POLIOLEFINE (PE)
Poliolefinele sunt produse sintetice de polimerizare a olefinelor. Polietilenele obișnuite: polietilenă (PE), polipropilenă (PP) și acetat de etilen vinii (EVA, sevylene), a cărui compoziție este utilizată ca adeziv pentru topirea la cald pentru tuburi termocontractabile. Poliizobutilenă și cauciuc etilenă-propilenă (cauciuc EPDM) sunt, de asemenea, importante în industrie. În ceea ce privește scara de producție și lățimea aplicațiilor, poliolefinele ocupă primul loc printre polimerii sintetici.
Pentru fabricarea tuburilor termoelectrice din poliolefine se utilizează radiații sau polietilenă "reticulată" chimic cu plastifianți, retardanți de flacără, coloranți și filtre UV.
În lumea poliolefinelor, se fabrică 90% din tevi termice. Proprietățile lor sunt similare datorită materialului de bază comun. Diferențele depind de materii prime, aditivi și tehnologie de producție.
Poliolefinele au o bună flexibilitate într-un interval de temperatură mare și sunt suficiente pentru sarcinile zilnice de rezistență mecanică. Datorită rezistenței electrice foarte bune, produsele din polietilenă sunt utilizate ca izolație electrică. Din polietilena modificată, sunt fabricate carcase izolatoare externe ale cablurilor de înaltă tensiune, izolatoare de echipamente de joasă tensiune, conducte de apă, filme, garnituri și șaibe.
Poliolefinele modificate sunt rezistente la acizii, esterii, alcoolii, aldehidele, cetonele și uleiurile vegetale concentrate și diluate. Pe termen scurt capabil să reziste efectelor hidrocarburilor alifatice și aromatice (benzen), uleiuri minerale și oxidanți puternici. În același timp, materialul se descompune încet și ireversibil prin contactul îndelungat cu combustibilul și lubrifianții. Hidrocarburile halogenate distrug rapid poliolefinele.
Domeniul de temperatură de lucru al țevilor din polietilenă este de la -50 ° C la + 125 ° C, prin urmare, acestea sunt utilizate atât în interiorul, cât și în exteriorul clădirii. Unele compoziții refractare pe bază de poliolefină pot avea o temperatură de funcționare ridicată: până la + 135 ° C și chiar până la + 150 ° C, dar astfel de temperaturi ridicate de funcționare sunt limitate pentru poliolefine.
În funcție de compoziția materialului, se modifică și temperatura de contracție a tuburilor de poliolefină. Tuburile cu temperatură scăzută încep contracția la + 70 ° C, iar tuburile de temperatură ridicată necesită o încălzire completă de încălzire până la + 135 ° C.
ELASTOMERI (RUBBERS SINTETIC)
Fig.1 Exemplul de aplicație
Tuburi cu adeziv pentru etanșare
cabluri
Elastomerii sintetici modificați sau cauciucul sintetic sunt utilizați pentru producerea de termoizolații speciale.
Proprietățile tuburilor elastomerice: flexibilitate, rezistență la temperaturi de până la + 150-170 ° С, bune proprietăți electrice de izolare și rezistență la combustibili și lubrifianți și compuși de hidrocarburi. Datorită naturii materialelor, tuburile elastomerice sunt predominant negre. Costul materiilor prime și complexitatea tehnologică a producției fac ca aceste țevi să fie scumpe în producție. Modificările tuburilor termice elastomere cu adăugarea de compuși de fluor îmbunătățesc proprietățile acestei clase de tuburi, dar în același timp cresc costurile.
ELASTOMERE FLUORINATOARE (VIT0N®)
Vitonul este rezistent la combustibili, dar incompatibil cu cetonele și acizii organici. Unele modificări sunt rezistente la acizi anorganici concentrați, abur fierbinte, temperaturi ridicate.
Prin rezistența dielectrică, Viton este inferior altor polimeri, dar este încă adecvat pentru izolație.
Vitoanele de încălzire Viton sunt disponibile în culori negre, acestea fiind direct legate de compoziția materialului.
Viton este rezistent la foc: arde într-o flacără deschisă, dar auto-combustia nu suportă nici măcar o concentrație ridicată de oxigen. Din acest motiv, tuburile Viton sunt adesea folosite ca parte a echipamentului de respirație pentru scufundări în apă adâncă.
Tuburile Viton sunt recomandate pentru utilizarea în industria auto, marină și aerospațială - oriunde este necesar contactul cu combustibilul și biodieselul în concentrații mari. Domeniul temperaturii de funcționare a jgheaburilor termice este de la -50 ° C la + 200-220 ° C.
Pentru referință
Elastomerii (polimerii elastici) sunt polimeri cu proprietăți elastice. Elastomerii sunt materiale cu proprietăți mecanice specifice ale deformării elastice sub sarcină, după care revin la starea inițială fără deteriorări și păstrarea elementelor de deformare permanentă. Numele de uz casnic pentru elastomeri este cauciucul.
POLVINILCIOR (PVC)
PVC este clorura de polivinil. În Rusia este desemnat cu literele PVC, în restul lumii - PVC. Clorura de polivinil este un polimer termoplastic liniar de clorură de vinil. Mai mult de 3.000 de tipuri de materiale și produse pentru industrie sunt produse din acest material plastic. PVC-ul este un izolator bun. Din clorură de polivinil, izolația exterioară a firelor și corpul aparatelor electrice este realizată în principal.
Clorura de polivinil este rezistentă la umiditate, acizi, alcalii, soluții de sare, gaze industriale, produse petroliere, băuturi spirtoase. Parțial solubil în cetone, esteri, hidrocarburi clorurate.
Clorura polivinilică pură este un plastic dur de culoare albă. Acesta este uPVC sau PVC rigid - clorură de polivinil rigidă. PVC flexibil este numit PVC moale. Pentru prepararea sa, se adaugă plastifianți-ftalați la polimerul inițial. Fabricat din PVC moale, sunt realizate izolații de cabluri și izolare de cambrică TV-40.
Terminalele de transfer termic sunt realizate din PVC dur și moale și sunt utilizate pentru izolații electrice de joasă tensiune și pentru scopuri decorative. Tuburile din PVC rigid sunt realizate sub formă de filme colorate cu pereți subțiri și sunt utilizate pentru a strânge celule electrochimice, condensatoare, baterii în baterii și ca o alternativă la produsele de vopsire.
Temperatura de tranziție sticlă a PVC-ului este de 75-80 ° C, iar temperatura de cracare este -20 ° C pentru duritate și -30 ° C pentru PVC moale, astfel încât aceste tuburi nu sunt potrivite pentru funcționare la temperaturi ridicate și joase, dar sunt ieftine.
Pur, fără aditivi, clorura de polivinil este inofiologică fiziologic, dar cu descompunerea termică eliberează substanțe periculoase pentru organism. În plus, în forma sa pură nu este folosit, iar aditivii toxici sunt eliberați treptat în atmosferă pe durata de viață a produsului. Când materialul modificat de plastifianți, în special în timpul arderii, eliberarea de componente toxice crește de mai multe ori. În plus, daunele asupra mediului sunt cauzate în stadiul de producție a PVC-ului, astfel încât utilizarea sa este supusă unor restricții.
Deși tuburile și filmele din PVC rigide sunt netoxice, unii producători au tendința de a le înlocui cu tuburi din polietilen tereftalat (care este mai sigur în producerea polimerului) (vezi mai jos PET).
TEREFTHALAT DE POLIETILENĂ (PET)
Acest polimer ieftin este un poliester al acidului tereftalic. În Rusia este cunoscută sub numele de lavsan sau poliester. Sunt fabricate sticle de plastic și țesături sintetice. Are rezistență fizică și chimică bună, rezistență. Din poliester, sunt fabricate tuburi termocontractante cu perete ultraalt, care sunt livrate în formă plată. Tuburi din PET - înlocuirea tuburilor rigide din polivinilclorură pentru acoperirea protectoare a echipamentului, strângerea bateriilor celulelor galvanice, bateriile, condensatoarele, bobinele de inductanță și protecția mecanică a componentelor radioelectronice. Poate fi folosit ca înlocuitor pentru vopsea la marcarea produselor. Temperatura de funcționare variază de la -40 ° C la + 130 ° C, deși polimerul însuși poate rezista la temperaturi de până la + 170 ° C. PET-ul din plastic, spre deosebire de policarbonat și sticlă, trece razele UV-A și UV-B în spectrul ultraviolet.
fluoropolimeri
PTFE - POLIETRAFLUOROETHIENĂNĂ
Materialul sub marca Teflon a fost dezvoltat de compania americană DuPont. În Rusia, se utilizează denumirea "fluoroplast-4". PTFE pentru rezistența chimică depășește toate materialele sintetice cunoscute și metalele nobile. Nu se descompune sub acțiunea alcalinelor, acizilor, combustibilului și chiar a unui amestec de acizi azotați și acizi clorhidrici. Distruse prin topituri de metale alcaline, fluoruri și trifluorură de clor. Material extrem de termos, îngheț și intemperii, neinflamabil, cu rezistență electrică foarte mare și un complex valoros de alte proprietăți fizice. Nu este udat de apă. Teflonul are un coeficient extrem de scăzut de frecare alunecător, astfel că acest material antifricțiune este folosit ca un lubrifiant uscat.
PTFE produce tuburi termocontractabile rezistente termic și chimic în scopuri determinate de proprietățile materialului. Temperatura de funcționare variază de la -60 ° C la + 270 ° C, temperatura de contracție de la + 350 ° C la + 370 ° С. Aplicați termoucadochnye tub de PTFE pentru producerea de echipamente de laborator, instrumente de precizie și dispozitive care funcționează în medii dure și corozive (inclusiv produse petroliere), în industria aerospațială, industria de automobile, electrice și alte. Tuburile PTFE sunt transparente, cu o nuanță caracteristică albastră. Tuburile nu sunt foarte elastice și pot fi comparate în acest parametru cu PVDF. Din notă tuburi dezavantajele PTFE costisitoare datorită costului procesului de fabricație materiale și dificultăți, precum și fluxul rece și rezistență redusă la radiații.
PVDF - polivinilidenfluorid
În lume se numește Kynar®. mai rar Hylar sau Sygef. În Rusia se numește adesea PVDF. proprietăți PVDF similare proprietăților PTFE: inerției chimice și rezistență la acizi, baze, solvenți, lubrifianți și alți agenți agresivi. Bine rezistă combustiei, aproape nu emite fum când este în flacără. Are o rezistență mecanică foarte bună. Rezista la temperaturi ridicate la + 175 ° C, și unele modificări - chiar până la + 190 ° C Nu la fel de bine ca PTFE, dar mai bine decât poliolefinele. Polivinilidenfluorura este disponibilă sub formă de foi, tuburi și filme. Tub de PVDF, în aparență, de obicei transparent, semi-rigide, nu foarte flexibil. fluorură de poliviniliden are excelente proprietăți de izolare electrică, deci utilizate cu succes pentru izolarea electrică și o componente de precizie de laborator și senzori electrici care funcționează în medii dificile.
Tuburile PVDF pot fi utilizate ca pasaj pentru reactivii chimici activi în industria chimică. PVDF se folosește la fabricarea bateriilor cu litiu-ion, semiconductori, în echipamente medicale. În comparație cu alte fluoropolimeri, PVDF este relativ ieftin și mai ușor de tratat, deși este și mai scump decât poliolefinele.
FEP - FLUORETHIENEPROPILENA (FTOROPLAST-4MB)
Copolimerul hexafluoropropilenic, FEP este mai moale decât PTFE și se înmoaie la + 260-280 ° C. Este transparent și rezistent la radiațiile ultraviolete. Proprietățile chimice și fizice sunt similare cu PTFE, dar FEP este oarecum mai ușor de mucegai. Are un punct de topire și o temperatură de funcționare puțin mai mică decât PTFE și FPA. Fluoretilenă propilena este puțin cunoscută în Rusia ca material termocontractant. Țevile din acest polimer sunt rare și sunt folosite în dezvoltarea de dispozitive și produse de înaltă tehnologie.
PFA - PERFLUOROALCOXY (FORROPLAST-50)
Fluoropolimer cu proprietăți similare cu PTFE. Are rezistență chimică excelentă, coeficient scăzut de frecare și alte caracteristici, ca și în PTFE. Punct de topire + 300-315 ° C
Fig.2 Tuburi de silicon
Fig.3 Tuburi FEP
Siliconi (din siliciu latin - siliciu) - un grup de substanțe organice de structură complexă, în care este prezent siliciul. Este mai corect să se numească siliconi siloxani polimerizați sau polimeri de silicon. Siliconii sunt lichizi (ulei de silicon), din cauciuc și din greu, precum plasticul. Tubul termocontractabil este realizat dintr-un silicon de cauciuc.
Avantaje ale cauciucului siliconic: flexibilitate, rezistență electrică, inerție chimică, non-toxicitate, interval de temperatură de funcționare. Cele mai obișnuite cauciucuri organosilicon sunt: cauciucuri dimetil-, trimetil- și tetraetilsiloxan.
Siloxanele sunt rezistente la majoritatea acizilor și bazelor, cu excepția alcalinelor concentrate și a acidului sulfuric concentrat. Din păcate, cauciucul siliconic se dizolvă în majoritatea solvenților organici și alcoolilor mai mari, deci este incompatibil cu produsele petroliere.
Din tuburile izolatoare din cauciuc siliconic se realizează tuburi izolatoare cu rezistență electrică ridicată. Tehnologia de silicon reticulat este mai dificilă decât prelucrarea poliolefinei. În plus, cauciucul siliconic este un polimer scump. Din acest motiv, tuburile termocontractante din silicon sunt rare, fiind produse numai de unele companii, de exemplu Raychem, Woer. Utilizarea unor astfel de tuburi este limitată la aplicații specifice în care sunt necesare proprietăți unice ale cauciucului siliconic: invariabilitatea și rezistența la căldură crescută. Pentru aceste proprietăți, siliconul este aproape de elastomeri. Coeficientul de contracție al tuburilor de silicon rar depășește 1,5: 1.
ETILEN-PROPILEN-DIENĂ (EPDM)
Avantajele EPDM (cauciuc de etilenă propilen dien monomer): rezistență la apă, rezistență la ozon, rezistență la încălzire și răcire. Materialul nu se uzează de mult timp, nu este toxic, nu este alergic, nu prezintă praf și nu emite substanțe nocive în atmosferă. EPDM are o rezistență electrică ridicată, aproape de importanța cauciucului siliconic.
Materialul EPDM demonstrează o bună compatibilitate cu fluide hidraulice rezistente la foc, cetone, apă caldă și rece și abur, alcalii.
Cauciucul de etil propilen dienă este slab compatibil cu cele mai multe uleiuri, benzină și produse petroliere, hidrocarburi aromatice și alifatice, solvenți halogenați și acizi concentrați.
Aplicațiile EPDM sunt extrem de largi: curele, garnituri, membrane, materiale de etanșare și etanșare, capace pentru piste sportive. Adesea, materialul EPDM este utilizat ca un ajutor pentru creșterea rezistenței la apă a îmbinărilor de cabluri de înaltă tensiune.
Țevile din EPDM, de regulă, sunt negre, rezistente la temperaturi ridicate ale produsului. Coeficientul de contracție al tuburilor termice din EPDM este scăzut, este de 1,5-1,7 până la 1. Țevi termice din EPDM sunt fabricate de nu toți producătorii termocontractanți, fiind puțin cunoscuți pe piața rusă.
Sperăm că, după cunoștința cu descrierea polimerilor utilizați pentru producerea de tevi termice, veți face o alegere în cunoștință de cauză a unui tub adecvat. Adăugăm că atunci când alegeți între tuburi cu proprietăți similare de la polimeri diferiți, merită, dacă este posibil, schimbarea opțiunii în favoarea materialelor mai ieftine și mai obișnuite, dar nu economisirea calității produselor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: