Каква е разликата-между използването на PFA смола с нисък-индекс-течност-(MFI 2) срещу стандартна (MFI 8) смола за екструдиране на 1,5 mm стенни тръби за обслужване с пара под високо-налягане при 180 градуса?

PFA смола с нисък-индекс-теч-индекс (MFI 2) осигурява много по-голяма устойчивост на пълзене и по-дълъг живот от нормалната смола MFI 8 за високо-парно обслужване при 180 градуса, но за сметка на малко по-слаба химическа устойчивост и по-голяма сложност на производството. Увеличеното молекулно тегло на смолата с ниско-MFI (около 400 kDa за разлика от 200–250 kDa) подобрява механичната якост и намалява пълзенето под налягане. Нагревател MFI 2 издържа над 10 000 часа преди разкъсване при пълзене за тръба със стена от 1,5 mm при 180 градуса и 10 бара вътрешно налягане, докато нагревател MFI 8 се поврежда в рамките на 2000–4000 часа. Компромисът-е, че ниската-MFI смола налага по-бавни скорости на екструзия и по-високи температури на екструзия (400–420 градуса срещу. 370–390 градуса), което повишава производствените разходи с 20–40%. Ниско-MFI PFA е силно препоръчително за работа с пара над 160 градуса. Стандартният MFI 8 е достатъчен за приложения без-налягане или по-ниски температури (<140°C).

Сравнение на устойчивостта на пълзене при 180 градуса и 10 бара обръчно напрежение (1,5 mm стена, 25 mm OD)
Степен на PFA MFI (g/10 min) Време до разрушаване (часове) Време до 1% деформация на пълзене (часове) Молекулно тегло (kDa) Общ режим на повреда
Изключително висока MW 0,5–1 500+ 5,000–8,000 15,000–25 000крехко счупване
Ниска MW (висока производителност) 2–3 350–450 3,000–5,000 8,000–15 000Разкъсване при пълзене
Стандартен (-универсален) 5–8 200–250 500–1,500 2,000–4000Разкъсване на пълзене
Голям поток (лесно екструдиране) 10–15 150–180 200–500 800–1500 Бързо пълзене
Повторно преработен/рециклиран 15+<150 <200 <500Failure right away
Причините Ниска-MFI смола работи по-добре при високи температури
PFA е почти в своята точка на омекване при 180 градуса (топенето започва при 305 градуса, въпреки че модулът намалява драстично над 150 градуса). Повече заплитания във веригите с високо молекулно тегло предотвратяват приплъзване или пълзене на веригата. Бързото пълзене и разкъсване са резултат от къси вериги (с ниско молекулно тегло), които се плъзгат една покрай друга по-лесно. Живот ∝ 1 / (MFI)^1,5 е приблизително връзката между MFI и живота при пълзене. MFI 2 смола има 8 × MFI на MFI 2. Чакай, MFI 8 към MFI 2=4. 4^1.5=8 е коефициентът на живот. Според данните MFI 2 трябва да продължи 8 пъти по-дълго (10 000 срещу . 2 000 часа=5× разлика, в рамките на разсейването).

Трудности при обработката на смола с нисък-MFI
Въздействие на параметъра Стандартен MFI 8 Нисък MFI 2
Температура на екструдиране: 370–390 градуса; 400–420 градуса Повишени енергийни разходи
По-бавна, по-малка производителност Скорост на екструдиране (m/min) 5–10 2-4
Умереното налягане на матрицата с 30–50% по-високо изисква по-мощни инструменти.
Качеството на гладката повърхност е възможно по-грапаво (счупване при стопяване). Може да изисква полиране.
Разходи (обработка + смола) Базови + 20–40% Повишени разходи за част
Пример в полето
Standard MFI 8 resin 1.5 mm wall PFA heaters were used in a steam steriliser (180°C, 8 bar). After 1.5–2 years (about 3,500–5,000 hours), heaters failed. The same manufacturer's low-MFI resin (MFI 2.5) was adopted by the factory. Extrusion cost 25% more and was slower (3 m/min vs. 7 m/min). The new heaters had a lifespan of more than six years (>12 000 часа). Намаленото време на престой позволи на фабриката да възстанови по-високите първоначални разходи за по-малко от две години. За всички парни услуги над 150 градуса те в момента изискват MFI По-малко или равно на 3.

Когато стандартът MFI 8 е приемлив
Скоростта на пълзене е много по-ниска, когато температурата на парата е по-ниска от 150 градуса.

Напрежението на обръча е минимално при ниско налягане (3 бара).

Прекъснато обслужване (не непрекъснато): По време на цикли на изключване, полимерът заздравява.

Дебела стена (по-голяма или равна на 2,5 mm): Молекулното тегло все още ограничава количеството материал, което може да проникне.

Компромис-за химическа устойчивост
До известна степен повишената кристалност на смолата с ниско -MFI (55–60% срещу . 45–50% за стандартната) намалява пропускливостта, но вероятно може да намали устойчивостта на удар. Химическата устойчивост се благоприятства от повишената кристалност (по-нисък аморфен свободен обем). Въпреки това, ако дефектите на екструзията (счупване на стопилката) не се контролират, може да се получат дупки. Смолата с ниско -MFI не отстъпва на агресивните химикали; всъщност, поради повишената си кристалност, може да е малко по-добър.

Заключение: Нисък-MFI (2–3) удължава живота 3–5 пъти спрямо стандартния MFI 8 за 180-градусова пара
PFA нагревател, изграден от смола с нисък-теч-теч-индекс (MFI 2–3) има 3–5 пъти по-дълъг живот от нормалната смола MFI 8 за работа с пара под високо-налягане при 180 градуса поради по-голямото си молекулно тегло и по-добра устойчивост на пълзене. По-бавното производство и по-високите производствени разходи (20–40%) са компромисите-. Първокласната смола е гарантирана за продължителна употреба на пара над 160 градуса. Стандартният MFI 8 е подходящ за приложения без{18}}налягане или по-ниски температури. Животът на пълзене при високи температури се определя от молекулното тегло, което се разкрива от индекса на потока на стопилката. Дългият живот е свързан с ниска MFI. Краткият живот се обозначава с висок MFI. Вземете правилното решение. Намалете парата. Вашият нагревател е дълготраен-. Допълнителните предварителни разходи ще бъдат добре компенсирани от спестяванията при престой. Компромисът-е това. Интелигентна инвестиция.