(lihat juga Spesifikasi Polymer® PTFE dan Polymer® FEP & PFA) Sifat mekanik PTFE rendah dibandingkan dengan plastik lainnya, namun sifat-sifatnya tetap pada tingkat yang berguna pada rentang suhu yang luas -100°F hingga +400°F (- 73°C hingga 204°C).
Sifat Khas Resin Fluoropolimer PTFE polimer®
Ketahanan suhu
Suhu di atas 77°C tidak menguntungkan bagi sebagian besar komponen elastomer dan plastik, sedangkan PTFE tahan terhadap suhu setinggi 260°C.Bahkan di bawah 77°C, jika asam korosif terhadap logam dan pelarut organik digabungkan, pelapis dan komponen PTFE sering kali lebih disukai karena elastomer dan plastik lainnya sering kali kurang tahan terhadap pembengkakan dan pelunakan pelarut.
Kelambanan Kimia
Yang kami maksud dengan kelembaman kimia adalah resin fluorokarbon PTFE dapat bersentuhan terus-menerus dengan zat lain tanpa terjadi reaksi kimia yang terdeteksi.Secara umum, resin fluorokarbon PTFE bersifat inert secara kimia.Meskipun demikian, pernyataan ini, seperti semua generalisasi, harus memenuhi syarat agar benar-benar akurat.Namun, kualifikasi ini tidak akan menimbulkan kebingungan, jika kita mengingat fakta dasar tentang perilaku resin PTFE.
Ringkasan deskripsi umum dari berbagai data pengujian bisa menyesatkan, karena ringkasan tersebut mungkin menyatukan berbagai jenis perilaku “kimia” yang berbeda secara mendasar.Agar uraiannya jelas, ia harus membedakan antara reaksi kimia dan tindakan fisik seperti penyerapan.Deskripsi tersebut harus memungkinkan pengguna untuk memperhitungkan keterkaitan sifat fisik dan kimia yang dapat mempengaruhi aplikasi tertentu.
Misalnya, resin PTFE tidak akan terpengaruh jika direndam dalam aqua regia.Namun jika suhu dan tekanan yang dihasilkan reagen ini menjadi tinggi, penyerapan komponen reagen ke dalam resin juga akan meningkat.Fluktuasi selanjutnya, seperti hilangnya tekanan secara tiba-tiba, dapat merusak secara fisik karena perluasan uap yang diserap dalam resin.Jelasnya, ketika kita berbicara tentang sifat kimia PTFE kita harus membedakan antara reaksi kimia yang ketat, seperti yang kita nyatakan dalam istilah “kompatibilitas kimia” dan tindakan fisik, seperti “penyerapan” yang dikombinasikan dengan tekanan mekanis dan termal.
Dalam suhu penggunaan normal, resin PTFE diserang oleh sedikit sekali bahan kimia dibandingkan tabulasi bahan kimia yang kompatibel dengannya.Reaktan ini termasuk oksidator dan zat pereduksi paling keras yang pernah diketahui.Unsur natrium yang bersentuhan erat dengan fluorokarbon menghilangkan fluor dari molekul polimer.Reaksi ini banyak digunakan dalam larutan anhidrat untuk mengetsa permukaan PTFE sehingga resin dapat terikat secara perekat.Logam alkali lainnya (kalium, litium, dll.) bereaksi serupa.
Dalam beberapa kasus, pada atau mendekati suhu batas layanan yang disarankan yaitu 260°C untuk TFE & PFA, dan 204°C untuk FEP, beberapa bahan kimia dengan konsentrasi tinggi dilaporkan reaktif terhadap PTFE.Serangan serupa dengan natrium etsa telah dihasilkan pada suhu tinggi seperti 80% NaOH atau KOH, hidrida logam seperti boran (misalnya B2H6), aluminium klorida, amonia (NH3), dan amina tertentu (R-NH2) dan imina ( R = NH).Selain itu, serangan oksidatif yang lambat telah diamati pada asam nitrat 70% pada tekanan 250°C.Pengujian khusus diperlukan bila kondisi reduksi atau oksidasi ekstrem tersebut terjadi.
Penyerapan
Berbeda dengan logam, plastik dan elastomer menyerap sejumlah bahan yang bersentuhan dengannya, terutama cairan organik.Daya serap dalam PTFE sangat rendah, dan reaksi kimia antara plastik dan bahan lainnya jarang terjadi (dengan beberapa pengecualian yang disebutkan sebelumnya).Namun, ketika penyerapan dikombinasikan dengan efek lain, sifat ini dapat mempengaruhi kemudahan servis resin ini dalam lingkungan kimia tertentu.Misalnya, jika terjadi fluktuasi suhu atau tekanan yang cepat, maka dapat terjadi keadaan yang merusak secara fisik.Kisaran suhu servis yang lebih luas untuk resin PTFE membuat resin tersebut lebih sering terkena kerusakan fisik jenis ini dibandingkan plastik lainnya.
Sebagai penjelasan, mari kita pertimbangkan pengujian “siklus uap” yang dijelaskan dalam standar ATSM* untuk pipa berjajar.Sampel pipa berjajar terkena uap 0,8MPa (125 psi), bergantian dengan air dingin bertekanan rendah, sehingga menyebabkan fluktuasi termal dan tekanan yang sangat parah.Ini diulangi selama 100 siklus.Uap menciptakan gradien tekanan dan suhu melalui lapisan yang menyebabkan penyerapan sejumlah kecil uap yang mengembun menjadi air di dalam dinding lapisan.Pada pelepasan tekanan, atau pada pemasukan kembali uap, air yang terperangkap dapat mengembang menjadi uap sehingga menyebabkan pori mikro asli.Tekanan berulang dan siklus termal memperbesar pori-pori mikro, yang pada akhirnya menyebabkan lepuh berisi air di dalam lapisan.Standar ASTM mencatat bahwa lecet tidak berdampak buruk terhadap kinerja pelapis pipa – ketebalan penghalang kimia masih utuh.
Ada tindakan korosif yang mengurangi keparahan lepuh.Isolasi termal pada pipa atau bejana yang dilapisi mengurangi gradien suhu pada lapisan tersebut, sehingga sering kali mencegah kondensasi dan perluasan selanjutnya dari cairan yang diserap.Hal ini juga mengurangi kecepatan dan besarnya perubahan suhu, sehingga meminimalkan terjadinya gelembung.Jadi, dengan mengurangi resin, insulasi dapat memberikan perlindungan dalam banyak kasus.Perlindungan tambahan dapat diberikan dengan menggunakan prosedur pengoperasian atau perangkat yang membatasi laju penurunan tekanan proses atau kenaikan suhu.
Perembesan
Permeasi merupakan faktor yang berkaitan erat dengan penyerapan, namun juga merupakan fungsi dari efek fisik lainnya, seperti difusi dan suhu.Dalam pengalaman lebih dari 20 tahun dengan pipa berlapis PTFE, jumlah kegagalan yang disebabkan oleh perembesan uap korosif yang diikuti oleh korosi pada bagian pendukung sangat sedikit.Ketebalan lapisan 1,27 hingga 6,35 mm yang diperlukan untuk kekuatan fisik pada suhu tinggi mengurangi permeasi hingga pada titik yang biasanya tidak terlalu dipertimbangkan.Karena begitu banyak variabel yang mempengaruhi permeasi, maka menyesatkan jika menggunakan data permeabilitas laboratorium yang diperoleh dengan film polimer tipis sebagai dasar pemilihan lapisan polimer fluoroplastik tertentu.Dengan sedikit pengecualian, perbedaan permeabilitas di antara fluoroplastik tidak banyak berpengaruh pada kinerja pipa dan peralatan fabrikasi.Kinerja dikendalikan terutama oleh desain, fabrikasi, dan kontrol kualitas.Oleh karena itu, perhatian utama biasanya adalah pada penyerapan, karena ini merupakan sifat yang paling menunjukkan kemudahan servis resin fluorokarbon dalam lingkungan kimia tertentu.
Pada lapisan yang tidak terikat, ruang antara liner dan bagian pendukung harus diberi ventilasi ke atmosfer, tidak hanya untuk memungkinkan keluarnya uap permeant dalam jumlah kecil tetapi juga untuk mencegah perluasan udara yang terperangkap agar tidak meruntuhkan liner.Selain itu, ventilasi ini digunakan untuk pengujian kontrol kualitas pada pipa berjajar dan sebagai alat pengaman untuk menunjukkan kebocoran jika terjadi kerusakan liner.Runtuhnya liner sering dikaitkan dengan permeasi padahal penyebab utamanya adalah terjadinya vakum dalam aliran proses.Produsen pipa berjajar mempublikasikan ketahanan terhadap vakum pada suhu terukur dengan berbagai ukuran dan ketebalan lapisan, namun terkadang perlu untuk mencegah vakum berlebihan dengan fitur desain dan prosedur pengoperasian.
Waktu posting: 14 Februari 2019