Неметаллические материалы органического происхождения

В химическом машиностроении применяют пластмассы, резину, полиизобутилен и материалы на основе графита.

П л а с т м а с с ы обладают высокой стойкостью к электролитов (за исключением сильных окислителей и концентрированной серной кислоты). Пластмассы подразделяются на термоплавкие и термореактивные. Термоплавкие - размягчаются при нагревании и снова застывают при охлаждении; термореактивные - при нагревании не размягчаются. Из многочисленных пластмасс в химическом машиностроении наиболее широко применяются фаолит, винипласт, полиэтилен, фторопласт - 4.

Фаолит изготовляют из резольной смолы и наполнителя. В зависимости от рода наполнителя различают фаолит марки А (асбестовый наполнитель) и марки Т (наполнители - графит и асбест). Фаолит является термореактивной пластмассой. При нагревании до 120 - 130^оС сырой фаолит затвердевает и приобретает достаточную механическую прочность. Фаолит устойчив к растворам различных органических кислот и ко многим органическим растворителям. В щелочных средах фаолит нестоек. Из фаолита изготовляют емкостные и колонные аппараты, ванны, трубопроводы, газоходы. Соединение частей аппаратов производят с помощью свободных фланцев или раструбов с последующим заполнением последних замазкой.

В и н и п л а с т - термоплавкая пластмасса. Он стоек к воздействию многих коррозирующих сред, за исключением сильных окислителей и концентрированной серной кислоты. Температурные пределы применения от - 10 до +60^оС. Из винипласта изготовляют небольшие аппараты, электролизные ванны, трубопроводы, воздуховоды, отдельные детали аппаратов. Отдельные части соединяют склейкой или сваривают винипластовым прутком. Недостатком винипласта является низкая механическая прочность, хрупкость и малые температурные пределы применения.

П о л и э т и л е н также представляет собой термоплавкую пластмассу. Его химическая стойкость и термостойкость примерно такая же, как и у винипласта. Из полиэтилена изготовляют небольшие аппараты, трубопроводы, воздуховоды. Полиэтилен хорошо подается механической обработке, штамповке, сварке.

Весьма перспективным является п о л и п р о п и л е н, который имеет значительно более высокие температурные пределы применения - до 150^оС.

Ф т о р п л а с т представляет собой пластмассу, являющуюся полимером фторсодержащих органических соединений. Исключительная химическая стойкость почти во всех кислотах и растворителях и теплостойкость (до 300^оС) делают его чрезвычайно ценным материалом для химического машиностроения. Фторопласт хорошо поддается механической обработке, но практически не сваривается и не склеивается. Из него делают детали аппаратов, седла клапанов, прокладки. Фторопласт имеет низкий коэффициент трения, поэтому его успешно применяют в качестве сальниковой набивки для подвижных соединений и втулок подшипников с небольшой нагрузкой.

Для защиты стенок химических аппаратов, подвергающихся действию агрессивных сред, применяют покрытия р е з и н о й и п о л и и з о б у т и л е н о м. Термическая стойкость резины до 90^оС. Резиновые покрытия обладают высокой стойкостью к абразивному износу, вибрации, резким температурным колебаниям. Листы резины наклеивают на тщательно очищенную поверхность, затем покрытие вулканизируют. Процесс вулканизации заключается в выдержке резинового покрытия при температуре 110 - 130^оС в течение 15 - 25 часов.

Наряду с резиной для защиты аппаратов применяют каучуко-подобный материал - п о л и и з о б у т и л е н. В отличие от резины он не нуждается в вулканизации, что значительно упрощает нанесение этого покрытия. Температурные пределы его применения от - 20 до + 60^оС.

Материалы на о с н о в е г р а ф и т а также применяются в химическом машиностроении.

Графит обладает высокой химической стойкостью и термостойкостью. Он отличается пористостью, поэтому для получения плотных изделий его пропитывают смолами. Важное преимущество графитовых материалов по сравнению со всеми остальными неметаллическими материалами - высокая теплопроводность, что дает возможность применять их для теплообменных элементов. Из пропитанного графита и прессованных материалов на основе графита изготовляют трубы, футеровочные плитки, корпуса насосов и теплообменники различных типов - трубчатые, блочные, пластинчатые и т.д.