تفاوت بین استفاده از رزین PFA (MFI 2) با رزین استاندارد (MFI 8) برای لوله های دیواری 1.5 میلی متری اکسترودینگ برای سرویس بخار با فشار بالا در 180 درجه چیست؟

رزین PFA (MFI 2) با{0}}ذوب{1}}جریان پایین (MFI 2) مقاومت در برابر خزش بسیار بیشتر و عمر طولانی تری نسبت به رزین معمولی MFI 8 برای سرویس بخار با فشار بالا در 180 درجه ارائه می‌کند، اما به قیمت مقاومت شیمیایی کمی ضعیف‌تر و پیچیدگی تولید بیشتر است. افزایش وزن مولکولی رزین MFI پایین (حدود 400 کیلو دالتون در مقابل 200-250 کیلو دالتون) استحکام مکانیکی را بهبود می بخشد و خزش تحت فشار را کاهش می دهد. بخاری MFI 2 بیش از 10000 ساعت قبل از گسیختگی برای یک لوله دیواری 1.5 میلی متری در 180 درجه و فشار داخلی 10 بار دوام می آورد، در حالی که بخاری MFI 8 در عرض 2000 تا 4000 ساعت از کار می افتد. نقطه مقابل این است که رزین MFI پایین، سرعت اکستروژن آهسته‌تر و دمای اکستروژن بالاتر (400-420 درجه در مقابل{29}}-390 درجه) را ضروری می‌کند، که هزینه‌های تولید را 20-40% افزایش می‌دهد. کم-MFI PFA برای کارکرد بخار بالای 160 درجه بسیار توصیه می‌شود. استاندارد MFI 8 برای کاربردهای بدون فشار یا دماهای پایین‌تر کافی است (<140°C).

مقایسه مقاومت خزشی در 180 درجه و تنش حلقه ای 10 بار (دیواره 1.5 میلی متر، OD 25 میلی متر)
درجه PFA MFI (گرم در 10 دقیقه) زمان پارگی (ساعت) زمان تا 1% کرنش خزشی (ساعت) وزن مولکولی (kDa) حالت معمول شکست
مگاوات بسیار بالا 0.5–1 500+ 5,000–8,000 15,000–25,000 شکستگی شکننده
MW کم (عملکرد بالا) 2–3 350–450 3,000–5,000 8,000–15,000پارگی خزش
استاندارد (-همه منظوره) 5–8 200–250 500–1,500 2,000–4,000پارگی خزش
جریان بالا (اکستروژن آسان) 10–15 150–180 200–500 800–۱۵۰۰ خزش سریع
بازفرآوری/بازیافت 15+<150 <200 <500Failure right away
دلایل پایین-رزین MFI در دماهای بالا بهتر عمل می کند
PFA تقریباً در نقطه نرم شدن خود در 180 درجه است (ذوب در 305 درجه شروع می شود، اگرچه مدول به شدت بالای 150 درجه کاهش می یابد). درهم تنیدگی بیشتر در زنجیرهای با وزن مولکولی بالا از لغزش یا خزش زنجیره جلوگیری می کند. خزش و پارگی سریع ناشی از زنجیره های کوتاه (وزن مولکولی کم) است که با سهولت بیشتری از کنار یکدیگر می لغزند. عمر ∝ 1 / (MFI)^1.5 تقریباً ارتباط بین MFI و عمر خزشی است. رزین MFI 2 دارای 8× MFI MFI 2 است. نگه دارید، MFI 8 به MFI 2=4. 4^1.5=8 نسبت عمر است. طبق داده‌ها، MFI 2 باید 8× بیشتر دوام بیاورد (10000 در مقابل{20}}000 ساعت=5× تفاوت، در پراکندگی).

مشکلات کمتر-در پردازش رزین MFI
تاثیر پارامتر استاندارد MFI 8 Low MFI 2
دمای اکستروژن: 370-390 درجه؛ 400-420 درجه افزایش هزینه های انرژی
سرعت اکستروژن آهسته تر، توان کمتر (m/min) 5–10 2-4
فشار قالب متوسط ​​30 تا 50 درصد بیشتر به ابزارهای قدرتمندتری نیاز دارد.
سطح صاف با کیفیت احتمالاً زبرتر (شکستگی مذاب). ممکن است نیاز به پرداخت داشته باشد.
هزینه (فرآوری + رزین) خط پایه + 20–40% افزایش هزینه قطعه
مثال در زمینه
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 (>12000 ساعت). کاهش زمان خرابی به کارخانه اجازه داد تا هزینه اولیه بالاتر را در کمتر از دو سال جبران کند. برای تمام سرویس های بخار بالای 150 درجه، آنها در حال حاضر به MFI کمتر یا مساوی 3 نیاز دارند.

وقتی استاندارد MFI 8 قابل قبول است
سرعت خزش زمانی که دمای بخار کمتر از 150 درجه باشد بسیار کمتر است.

کشش حلقه تحت فشار کم (3 بار) حداقل است.

سرویس متناوب (نه پیوسته): در طول چرخه‌های خاموش-، پلیمر بهبود می‌یابد.

دیواره ضخیم ( بزرگتر یا مساوی 2.5 میلی متر): وزن مولکولی هنوز مقدار موادی را که می تواند از آن نفوذ کند محدود می کند.

برای مقاومت در برابر مواد شیمیایی-تعویض کنید
تا حدودی افزایش بلورینگی رزین کم-MFI (55-60% در مقابل{3}}-50% برای استاندارد) نفوذپذیری را کاهش می‌دهد اما احتمالاً مقاومت ضربه را کاهش می‌دهد. مقاومت شیمیایی از افزایش کریستالینیت (حجم آزاد آمورف کمتر) سود می برد. با این حال، اگر خطاهای اکستروژن (شکستگی مذاب) کنترل نشود، ممکن است سوراخ‌هایی ایجاد شود. رزین کم-MFI کمتر از مواد شیمیایی تهاجمی نیست. در واقع، به دلیل افزایش کریستالی بودن آن، ممکن است کمی برتر باشد.

Conclusion: Low-MFI (2–3) Extends Life 3–5× Over Standard MFI 8 for 180℃ Steam
یک بخاری PFA ساخته شده از رزین -مذاب-جریان کم شاخص (MFI 2-3) به دلیل وزن مولکولی بزرگتر و مقاومت در برابر خزش بهتر، عمری 3 تا 5× بیشتر از رزین معمولی MFI 8 برای کار بخار با فشار بالا در 180 درجه دارد. خروجی آهسته تر و هزینه های تولید بالاتر (20 تا 40%) مزیت{13}می باشد. رزین درجه یک برای استفاده طولانی مدت از بخار بالای 160 درجه تضمین می شود. استاندارد MFI 8 برای کاربردهای بدون فشار یا دماهای پایین‌تر کافی است. عمر خزش در دماهای بالا با وزن مولکولی تعیین می شود که با شاخص جریان مذاب مشخص می شود. عمر طولانی با MFI پایین همراه است. عمر کوتاه با MFI بالا نشان داده می شود. تصمیم درست بگیر کم بخار شوید. بخاری شما دوام{25} طولانی دارد. هزینه اولیه اضافی به خوبی با صرفه جویی در زمان خرابی جبران خواهد شد. معامله این است{{28}. یک سرمایه گذاری هوشمندانه