Сравнение коррозионной стойкости ПТФЭ и ПВДФ

И ПТФЭ (политетрафторэтилен), и ПВДФ (поливинилиденфторид) являются фторполимерами, обладающими превосходной стойкостью к химической коррозии благодаря атомам фтора в их молекулярной структуре. Однако их коррозионная стойкость существенно различается, в первую очередь из-за различий в молекулярной структуре, содержании фтора и физических свойствах. Ниже приведено сравнение их коррозионной стойкости по нескольким параметрам:

Рулонный лист AHD из ПТФЭ

I. Молекулярная структура и основные свойства.

ПТФЭ: Основная молекулярная цепь состоит из чистых углерод-углеродных связей (-CC-), где каждый атом углерода соединен с двумя атомами фтора (-CF2-CF2-), образуя высокосимметричную спиральную структуру. Атомы фтора полностью окружают углеродную цепь, образуя защитную «оболочку фтора». Он имеет высокое содержание фтора, почти не содержит открытых полярных групп и чрезвычайно высокую химическую стабильность. Он также имеет высокую кристалличность.

ПВДФ: Основная молекулярная цепь содержит чередующиеся группы -CH2- и -CF2- (структура: -(-CH2-CF2-)ₙ-). Он имеет низкое содержание фтора и более низкую кристалличность. Некоторые атомы водорода обнажены, проявляя слабую полярность, что приводит к несколько худшей коррозионной стойкости.

II. Сравнение устойчивости к обычным агрессивным средам

1. Сильные кислоты (например, соляная кислота, серная кислота, азотная кислота)

Лист ПТФЭ: устойчив ко всем концентрациям и температурам (включая температуру кипения) соляной кислоты, разбавленной/концентрированной серной кислоты (≤98%) и дымящей азотной кислоты (≤90%), не набухает и не подвергается коррозии, может использоваться в течение длительного времени при температурах выше 200℃.

Лист ПВДФ: Хорошая стойкость к разбавленным кислотам (например, соляной кислоте ≤37%, серной кислоте ≤98%) и азотной кислоте при комнатной температуре (≤65%); однако он может медленно набухать под воздействием концентрированных кислот (например, ≥90% азотной кислоты) или высоких температур (>100℃), а его механические свойства ухудшаются при длительном контакте (например, концентрированная соляная кислота при 150℃).

2. Сильные основания (например, гидроксид натрия, гидроксид калия).

ПТФЭ: Полностью стабилен к любым концентрациям и температурам (включая расплавленное состояние) сильных оснований (например, 50% NaOH, КОН), без реакции.

ПВДФ: Обладает хорошей устойчивостью к разбавленным щелочам (например, ≤50% NaOH) и концентрированным щелочам при комнатной температуре (например, 98% КОН); однако он может страдать от коррозионного растрескивания под напряжением (SCC) в условиях высокой температуры (> 120 ℃) и щелочей высокой концентрации (например, 30% NaOH) и особенно склонен к охрупчиванию под действием растягивающего напряжения.

3. Органические растворители

ПТФЭ: Практически нерастворим в любых органических растворителях (включая ароматические соединения, галогенированные углеводороды, кетоны и т. д.), лишь незначительно растворим с очень небольшим количеством веществ, таких как перфторэфиры, при высоких температурах (> 300 ℃).

ПВДФ: Хорошая устойчивость к неполярным растворителям (таким как алканы и масла); однако он легко набухает или растворяется полярными органическими растворителями, например: При комнатной температуре: ацетон (небольшое набухание), дихлорметан (ограниченное набухание); При высоких температурах (>80 ℃): диметилсульфоксид (ДМСО) и N-метилпирролидон (NMP) могут растворить его.

4. Окислители и галогены.

ПТФЭ: устойчив к сильным окислителям (таким как концентрированная азотная кислота и перекись водорода) и галогенам при высоких температурах, бурно реагирует только с расплавленными щелочными металлами (такими как Na и K) или газообразным фтором.

ПВДФ легко окисляется и разлагается в сильных окислительных средах (таких как высокотемпературная концентрированная азотная кислота и озон), что приводит к образованию трещин на поверхности; он реагирует с галогенами (Cl₂, Br₂) при высоких температурах с образованием галогенидов.

III. Влияние температуры

Стержень из ПТФЭ: длительная рабочая температура -200–260 ℃. Он начинает разлагаться при температуре выше 300℃, но сохраняет коррозионную стойкость до момента разложения.

Стержень из ПВДФ: долговременная рабочая температура -40~150℃ (некоторые модифицированные марки могут достигать 170℃). При высоких температурах движение молекулярных цепей усиливается, что значительно снижает коррозионную стойкость.

IV. Различия в сценариях практического применения

ПТФЭ: подходит для экстремально агрессивных сред, таких как футеровка химических реакторов, высокотемпературные трубопроводы с сильной кислотой, полупроводниковые контейнеры для реагентов высокой чистоты, а также радиационно- и коррозионностойкие компоненты в атомной промышленности.

ПВДФ: используется в обычных коррозионно-активных средах, таких как обычные резервуары для хранения химикатов, коррозионностойкие уплотнения клапанов, футеровка гальванических резервуаров и фотоэлектрические пленки (устойчивые к атмосферным воздействиям и электролитам), при этом также учитываются механическая прочность и технологичность (способность к образованию расплава).

Краткое содержание

ПТФЭ обеспечивает более полную и исключительную коррозионную стойкость, особенно в условиях высоких температур, сильных кислот и щелочей, органических растворителей и окислительных сред, за что ему присвоен титул «Короля пластмасс». С другой стороны, ПВДФ достаточно надежен в обычных агрессивных средах и предлагает превосходные механические свойства, технологичность и стоимость.

При выборе необходимо взвесить тип агрессивной среды, температуру, механические требования и стоимость: для экстремальных условий выбирайте ПТФЭ, для общего применения — ПВДФ.

November 22, 2025