常用阀门非金属材料介绍

常用阀门非金属材料介绍南京天勤高分子材料研究开发中心2008年5月V1.03本次介绍主要材料类别PTFE、RPTFE类尼龙类新型密封材料其它密封材料南京天勤高分子材料研究开发中心PTFE、RPTFE类PTFE由美国DUPONT公司在1938年首先发现，1949年开始工业化生产，并取商品名TEFLON。其化学名为聚四氟乙烯（PTFE）。中国于1958年开始试制，1965年通过鉴定并投产。南京天勤高分子材料研究开发中心一、PTFE历史PTFE、RPTFE类优异的耐化学性，耐老化性优良的自润滑性宽广的温度使用范围（视具体用途）不耐辐照冷流(常温下的蠕变)尺寸的不稳定性南京天勤高分子材料研究开发中心二、PTFE特点PTFE、RPTFE类技术路线的不同：悬浮料、分散料等清洁度的不同：一级料、二级料等粒径的不同：细料、中粗料等制品生产工艺的不同：模塑料、挤出料等改进：第一代PTFE、第二代PTFE南京天勤高分子材料研究开发中心三、PTFE分类PTFE、RPTFE类南京天勤高分子材料研究开发中心四、PTFE性能（第一代PTFE）8-10(永久变形)17-19(全变形)%13.8MPa25℃负荷下变形49-55℃1.82MPa热变型温度50-60邵氏D硬度250%断裂伸长率25MPa拉伸强度2.15~2.2g/cm3密度指标单位项目PTFE、RPTFE类南京天勤高分子材料研究开发中心（第二代PTFE）3-5(永久变形)10-13(全变形)%13.8MPa25℃负荷下变形49-55℃1.82MPa热变型温度55-60邵氏D硬度400%断裂伸长率32MPa拉伸强度2.16~2.18g/cm3密度指标单位项目PTFE、RPTFE类第一代PTFE美国DUPONTTEFLON7A/8/8A/9B等日本DAIKINPOLYFLONM12/M18/M18F等德国DYNEONTF1750/TF1645等(原德国HOSTAFLON,现属美国3M公司)英国ICIFLUONG163/307/L801等意大利SOLVAYALGOFLONF2/F5/F7等俄罗斯南京天勤高分子材料研究开发中心五、PTFE树脂主要生产厂家PTFE、RPTFE类第一代PTFE(续)中国上海三爱富FR104等中国四川晨光CGM-16(F)等中国浙江JUFLON4TN等中国山东东岳、济南三爱富中国江苏梅兰中国辽宁阜新南京天勤高分子材料研究开发中心PTFE、RPTFE类第二代PTFE美国三井-杜邦TEFLON70J日本DAIKINnewPOLYFLONM111/M112德国DYNEONTFM1700/TFM1600(原德国HOSTAFLON,现属美国3M公司)南京天勤高分子材料研究开发中心PTFE、RPTFE类模压—烧结—机加工液压(等压成型)—烧结—机加工挤压：柱塞挤压、螺旋挤压、膏状挤压(推压)压延浸渍层压喷涂南京天勤高分子材料研究开发中心六、PTFE成型方法PTFE、RPTFE类150lb-300lb浮动/固定式球阀阀座/密封圈有耐腐蚀/化学品要求的场合温度：-100℃~100℃填料/垫片/O型圈(-250℃~260℃)其他类型阀门的密封圈第二代PTFE具有更好的弹性变形范围和抗冷流性南京天勤高分子材料研究开发中心七、PTFE在阀门上的主要应用范围PTFE、RPTFE类增强聚四氟乙烯RPTFE是在PTFE树脂中添加各种填充剂而得的物理改性产品。多采用悬浮法第一代PTFE作为基材。常用填充剂玻璃纤维、碳纤维、石墨、MoS2、石英砂、滑石粉、陶瓷粉等金属粉末或金属氧化物某些新型有机填充剂南京天勤高分子材料研究开发中心八、RPTFE简介PTFE、RPTFE类增强聚四氟乙烯RPTFE除基本保持PTFE的特性外，通常可使受热和负荷下尺寸稳定性提高，线胀系数降低，耐冷流性、耐磨耗，抗压强度、硬度提高。但拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、绝缘性、耐腐蚀性和不粘性等有所降低。南京天勤高分子材料研究开发中心九、RPTFE特点PTFE、RPTFE类玻纤增强PTFE碳纤增强PTFE新型碳纤增强PTFE(TianqinTMC-5)MoS2增强PTFE石墨增强PTFE或上述材料的组合等南京天勤高分子材料研究开发中心十、阀门行业常用RPTFE配方PTFE、RPTFE类南京天勤高分子材料研究开发中心十一、RPTFE性能60-703-4(永久)6-8(全)60~68120182.2~2.35TianqinTMC-555-608-9(永久)14-16(全)55~62150152.2~2.4玻纤增强PTFE55-653-5(永久)8-9(全)58~65120182.1~2.2碳纤增强PTFE55-605-7(永久)9-12(全)55~63150182.2~2.5MoS2增强PTFE4-6(永久)7-9(全)%13.8MPa25℃负荷下变形50-55℃1.82MPa热变型温度53-60邵氏D硬度200%断裂伸长率20MPa拉伸强度2.1~2.2g/cm3密度石墨增强PTFE单位项目PTFE、RPTFE类国产RPTFE国产RPTFE绝大部分是由RPTFE制品生产厂家自行混合配制而成的。国外RPTFEDAIKINMG1050/MG2030/MG6030等DYNEONTF4105/TF4212等SOLVAY25GL/50INOX等南京天勤高分子材料研究开发中心十二、RPTFE树脂主要生产厂家PTFE、RPTFE类混料—模压—烧结—机加工南京天勤高分子材料研究开发中心十三、RPTFE成型方法PTFE、RPTFE类150lb-300lb浮动/固定式球阀阀座/密封圈温度：-100℃~120℃填料/垫片(-250℃~260℃)其他类型阀门的密封圈南京天勤高分子材料研究开发中心十四、RPTFE在阀门上主要应用范围PTFE、RPTFE类适用压力等级低变形大，封不住水封过后气封不过扭矩问题多次开关泵验后泄漏能耐高温吗南京天勤高分子材料研究开发中心十五、在球阀应用中的常见问题压缩强度南京天勤高分子材料研究开发中心压缩变形与压缩蠕变南京天勤高分子材料研究开发中心PTFE、RPTFE类南京天勤高分子材料研究开发中心0.2%offset压缩强度与屈服强度基本相当，一般称作极限设计载荷。10.210.211.610.88.67.6MPa0.2%offset压缩强度石墨增强PTFEMoS2增强PTFETianqinTMC-5碳纤增强PTFE玻纤增强PTFEPTFE单位项目Nylon类聚酰胺（Polyamide缩写PA)是主链上含有重复酰胺基团的聚合物，通常称为尼龙(Nylon)。1929年美国DUPONT公司开始系统研究，1935年制得尼龙66，于1939年实现工业化生产，其后陆续出现尼龙6及其他品种。目前尼龙品种繁多，商品牌号超过600种。南京天勤高分子材料研究开发中心一、Nylon历史Nylon类机械性能优异。拉伸强度高、韧性好、耐冲击、耐磨性好。耐油、烃、酯类等有机溶剂，耐弱碱。但不耐酸和氧化剂，不耐水、醇等极性溶剂。吸水率较高，尺寸稳定性差，摩擦系数高。可通过改性的方法提高改善某些性能。南京天勤高分子材料研究开发中心二、Nylon的特点Nylon类注射挤出浇铸模压等南京天勤高分子材料研究开发中心三、Nylon制品的成型方法Nylon类DEVLON是一种改性尼龙，是英国一家工程塑料公司的商品名。DEVLONV-API适用于阀门类产品。外观明黄色。南京天勤高分子材料研究开发中心四、DEVLONV-APINylon类DEVLONV-API性能南京天勤高分子材料研究开发中心0.105(24H)3(饱和)%吸水率1~2%13.7MPa23℃24H负荷下变形140(屈服91.2)MPa压缩强度78~80邵氏D硬度5.37%伸长率79.92MPa拉伸强度1.14g/cm3密度指标单位项目Nylon类DEVLONV-API应用范围150lb~1500lb固定式球阀密封圈150lb~900lb浮动式球阀阀座-40℃~125℃，短期190℃耐化学品性能与尼龙相同垫片、USEAL南京天勤高分子材料研究开发中心Nylon类MOLON系列是南京天勤具有自主知识产权的改性尼龙产品，适用于阀门类产品。MOLON是南京天勤尼龙类产品商品名。外观黑色。性能与DEVLON相近，价格是其十几分之一。南京天勤高分子材料研究开发中心五、MOLON、MOLON-SNylon类MOLON、MOLON-S性能南京天勤高分子材料研究开发中心1~1.1(24H)3~4(饱和)1~213079~823380.41.18MOLON0.8~1(24H)3(饱和)%吸水率1.5~3%13.7MPa23℃24H负荷下变形101MPa压缩强度76~80邵氏D硬度61%断裂伸长率64.8MPa拉伸强度1.16g/cm3密度MOLON-S单位项目Nylon类MOLON、MOLON-S应用范围150lb~1500lb固定式球阀密封圈150lb~900lb浮动式球阀阀座-40℃~130℃，短期180℃耐化学品性能与尼龙相同垫片、USEAL南京天勤高分子材料研究开发中心Nylon类最早由德国赫司特公司于1967年工业化生产。外观淡黄色。与其它尼龙比，密度小、吸水率低、耐低温性好、尺寸稳定性较好。熔点较低，机械强度相对低一些。耐碱油脂较好，不耐无机浓酸，溶于苯酚。南京天勤高分子材料研究开发中心六、尼龙12（PA12）Nylon类PA12性能南京天勤高分子材料研究开发中心1(24H)1.6(饱和)%吸水率~%13.7MPa23℃24H负荷下变形~MPa压缩强度60~67邵氏D硬度240%断裂伸长率52MPa拉伸强度1.03g/cm3密度指标单位项目Nylon类PA12应用范围150lb~900lb固定式球阀密封圈150lb~600lb浮动式球阀阀座-70℃~80℃，短期140℃因其良好的低温柔韧性，较多用在寒区。南京天勤高分子材料研究开发中心Nylon类是我国在1958年研制的。1959年由上海赛璐珞厂投产。为我国独有产品，未见国外报道。与尼龙6和66相比，密度小、吸水率较低。机械强度与PA12接近，耐寒性较好，耐热性差。近年因原料蓖麻油短缺，产量大幅下降。南京天勤高分子材料研究开发中心七、尼龙1010Nylon类我国于1962年最早进行研究并应用于生产。与其它尼龙比，分子量高、吸水率较低、尺寸稳定性较好。机械强度、硬度高，耐热性好。具有成型方便，制品体积不受限制的优点。适合多品种、小批量及大型制品的生产。南京天勤高分子材料研究开发中心八、单体浇铸尼龙(MCNylon)Nylon类扭矩问题长期存放后尺寸变化，强度下降介质对座圈的影响南京天勤高分子材料研究开发中心九、在球阀应用中的常见问题其它材料现在，阀门不断向着更高压力等级，更宽温度使用范围方向发展。新材料的不断涌现和引入使得软密封阀门的进一步发展得到支持。南京天勤高分子材料研究开发中心新型密封材料PEEK在六十年代美国杜邦和英国ICI有过报道，但应用较晚，ICI于1980年开始工业化生产，1981年投放市场。我国吉林大学863项目研制出类似Victrex公司技术路线的PEEK，现该中试装置被德国公司收购。PEEK既是化学名又是ICI下属Victrex公司的商品名和注册商标。如无特别说明，一般提到PEEK是指Victrex®PEEK®聚合物。南京天勤高分子材料研究开发中心一、PEEK聚醚醚酮（1）新型密封材料PEEK是一种具有热固性树脂特性的热塑性树脂，是结晶性聚合物，熔点334℃。耐腐蚀性：除浓硫酸。耐摩擦性：适用多种恶劣工况。耐高温性：UL标准认证长期使用260℃。阻燃性：可燃性等级UL94V-0。耐水解性：可耐250℃蒸汽和高压水。电性能：在很宽温度和频率范围内具有稳定性能。耐辐照性：可耐109Rad剂量的β和γ射线辐射。(辐射吸收剂量单位1Gy戈瑞=100Rad拉德)南京天勤高分子材料研究开发中心一、PEEK聚醚醚酮（2）新型密封材料PEEK聚