2. Lựa chọn các vật liệu niêm phong phổ biến Các vật liệu khác nhau có ưu điểm và nhược điểm riêng của chúng về khả năng kháng hóa chất, kháng nhiệt độ và tính chất cơ học.
Sau đây là một số vật liệu niêm phong phổ biến và các ứng dụng của chúng trong môi trường axit và kiềm mạnh mẽ:
2.1 Fluoroelastomer (FKM/Viton) Fluoroelastomer (FKM) là một vật liệu cao su có khả năng kháng hóa học vượt trội, có khả năng chống lại sự ăn mòn của nhiều axit mạnh. Sức mạnh của nó nằm ở khả năng kháng nhiệt độ cao, cũng như hiệu suất tuyệt vời của nó trong dầu, nhiên liệu và nhiều dung môi hữu cơ. Tuy nhiên, Viton ít kháng với các bazơ mạnh (ví dụ: Natri hydroxit, Kali hydroxit), do đó không nên sử dụng trong môi trường kiềm mạnh.
Ưu điểm: Khả năng kháng axit mạnh và khả năng kháng nhiệt độ cao.
Nhược điểm: Khả năng kháng kiềm mạnh mẽ, chi phí cao.
Môi trường áp dụng: Môi trường axit mạnh, đặc biệt là nhu cầu nhiệt độ cao.
2.2 perfluoroelastomer (FFKM/perfluoroelastomer) perfluoroelastomer (FFKM) là một trong những vật liệu đàn hồi có khả năng kháng hóa học vượt trội nhất. Nó có khả năng chống lại hầu hết các loại axit, kiềm, dung môi và các hóa chất khác, và vẫn ổn định ở nhiệt độ cao. Vật liệu này duy trì các đặc tính niêm phong của nó trong một thời gian dài, ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt, và là đỉnh cao của dòng trong số các vật liệu niêm phong trong ngành công nghiệp hóa học.
Ưu điểm: Kháng hóa chất tuyệt vời, kháng nhiệt độ cao, phù hợp cho các điều kiện làm việc đòi hỏi khắt khe nhất.
Nhược điểm: Chi phí cực kỳ cao, không phù hợp cho ứng dụng quy mô lớn trong các thiết bị nhạy cảm với chi phí.
Môi trường áp dụng: axit mạnh, kiềm, nhiệt độ cao và môi trường ăn mòn cao.
2.3 Polytetrafluoroetylen (PTFE/Teflon) Polytetrafluoroetylen (PTFE) có độ ổn định hóa học rất cao và khả năng chống ăn mòn, và hầu như không phản ứng với bất kỳ axit, kiềm hoặc dung môi nào. Ngoài ra, PTFE có thể chịu được nhiệt độ cực cao và do đó được sử dụng rộng rãi trong môi trường axit và kiềm mạnh mẽ. Hạn chế duy nhất của nó là độ co giãn kém của nó, cần được kết hợp với các chất đàn hồi khác để đạt được kết quả niêm phong tốt hơn.
Ưu điểm: Kháng hóa học, kháng nhiệt độ cao, phù hợp cho hầu hết các môi trường ăn mòn.
Nhược điểm: Độ đàn hồi kém, có thể cần được sử dụng cùng với các vật liệu khác.
Môi trường áp dụng: axit mạnh, kiềm mạnh, dung môi và môi trường nhiệt độ cao.
2.4 Cao su cao su ethylene propylene (EPDM) Ethylene propylene (EPDM) hoạt động tốt trong môi trường kiềm mạnh mẽ và đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng tiếp xúc với các dung dịch kiềm. Ngoài ra, EPDM có khả năng kháng tốt với các dung dịch axit ở nồng độ nhất định. Tuy nhiên, nó ít kháng dầu và dung môi hữu cơ hơn, vì vậy nó không được khuyến khích cho các ứng dụng liên quan đến dầu.
Ưu điểm: Hiệu suất tuyệt vời trong môi trường kiềm, giá vừa phải.
Nhược điểm: Không kháng với dầu và dung môi hữu cơ.
Môi trường áp dụng: Môi trường kiềm mạnh mẽ, phù hợp với môi trường axit tập trung thấp và trung bình.
2.5 Cao su chloroprene (CR/Neoprene) cao su chloroprene có một mức độ kháng hóa học nhất định, và hoạt động tốt trong các dung dịch axit và kiềm cường độ trung bình. Nó vượt trội trong quá trình oxy hóa và kháng ozone và tương đối rẻ tiền, làm cho nó phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng trong đó các yêu cầu đối với khả năng chống ăn mòn không cực kỳ cao.
Ưu điểm: Kháng ozone, kháng oxy hóa, chi phí thấp.
Nhược điểm: Không phù hợp với môi trường axit và kiềm mạnh.
Môi trường phù hợp: Môi trường ăn mòn nhẹ, môi trường khí oxy hóa mạnh mẽ
3. Chiến lược ứng dụng thực tế để lựa chọn vật liệu trong các ứng dụng thực tế, các yếu tố sau đây cần được xem xét khi chọn một vật liệu con dấu:
Kháng hóa chất : Xác định các loại hóa chất chính (axit, kiềm hoặc dung môi) và nồng độ của chúng trong môi trường để đảm bảo khả năng kháng hóa học của vật liệu được chọn.
Phạm vi nhiệt độ: Nhiệt độ môi trường là một yếu tố chính, đặc biệt là trong các tình huống nhiệt độ cao trong đó độ ổn định nhiệt của vật liệu là quan trọng.
Ứng suất cơ học: Các ứng suất cơ học (ví dụ nén, cắt, v.v.) có thể được tạo ra trong quá trình vận hành thiết bị đòi hỏi phải lựa chọn vật liệu có độ đàn hồi và cường độ đủ.
Các yếu tố chi phí: Nếu nhạy cảm với chi phí, bạn có thể sử dụng các vật liệu cao cấp như FFKM ở các khu vực cục bộ, trong khi chọn các vật liệu ít tốn kém hơn như EPDM ở các khu vực thoải mái hơn.
4. Tóm tắt trong môi trường axit mạnh, kiềm, lựa chọn vật liệu niêm phong có liên quan trực tiếp đến hiệu ứng niêm phong và tuổi thọ dịch vụ của thiết bị. Cao su fluorine, cao su perfluoroether, cao su polytetrafluoroetylen và ethylene propylene và các vật liệu khác có ưu điểm và nhược điểm riêng của chúng, việc lựa chọn môi trường cần tính đến tính chất hóa học, nhiệt độ, căng thẳng cơ học và các yếu tố chi phí. Đối với môi trường ăn mòn cao, PFE và PTFE là lý tưởng, trong khi trong các ứng dụng nhạy cảm với chi phí hoặc ít ăn mòn hơn, EPDM và Neoprene là những lựa chọn thay thế phù hợp.
