fluorkunststof-Coatings

Het idee van industriële fluoroplastische coatings is meer dan 30 jaar geleden. Was dat toen een technische sensatie? Niet minder sensationeel vandaag is het feit dat de triomf van fluorkunststoffen aanhoudt. En het lijkt erop dat hun mogelijkheden onuitputtelijk zijn: jaar na jaar worden hun toepassingsgebieden breder of worden nieuwe toepassingen bekend waar fluoroplastische coatings ten minste één van hun voordelen hebben. Bijvoorbeeld door werkprocessen veiliger of zelfs mogelijk te maken. Of verhoog de voordelen en verkoopkansen. Of door alles samen te doen. En toch zou het verkeerd zijn om fluoroplastische coatings te verkopen als magische, almachtige wondermiddelen.

Wat doen fluoroplastische coatings met welk doel?
Dat zegt al dat de "one-for-all coating" niet bestaat. Het moet altijd van geval tot geval worden beoordeeld. Bij het doen van een aanbeveling laat de gekwalificeerde specialist zich uitsluitend leiden door technische aspecten en niet door een coatingmateriaal dat momenteel "in" is.
Hoe complex de oplossingen voor problemen met fluorkunststoffen ook zijn, ook hun materiaalspecifieke eigenschappen tijdens de verwerking vindt de technicus complex. Zo zijn bijvoorbeeld! Coatings voor chemische corrosiebescherming zijn niet gelijk te stellen met plastic linings. Want de chemische en thermische weerstand van fluorkunststoffen in hun plastische vorm is lang niet identiek aan een coating van hetzelfde materiaal.

Een coatingbedrijf met ambitie zal altijd de moeite nemen om gecoate onderdelen te testen op hun chemische weerstand bij specifieke temperaturen. De waarden die hier aan het licht komen, verschillen nogal van de waarden van het pure plastic. En minder in de weerstand tegen chemicaliën, maar eerder bij de nog steeds mogelijke werktemperatuur.
Hoewel ETFE-coatings z. Voor chemische corrosiebescherming in de handen van de ervaren bekleder zijn bijvoorbeeld optimale probleemoplossingen binnen bepaalde grenzen, werktemperaturen van meer dan 100 ° C met ETFE of soortgelijke materialen absoluut essentieel.
Een heel specifiek probleem met fluoroplastische coatings is het vermogen om hun porie-inhoud (bijv. Vocht, chemicaliën, olie, etc.) door te laten stromen onder normale drukomstandigheden. Dit fenomeen wordt permeabiliteit of hydraulische geleidbaarheid genoemd. Elke kunststof heeft zijn specifieke doorlaatbaarheidswaarde; de ene is hoger, de andere lager. De belangrijke factor daarbij – omdat deze beïnvloedbaar is – is de laagdikte. Figuur 1 toont de doorlatendheid als functie van de laagdikte. Het werd gemeten met 35% zoutzuur bij 60 °C. Uit deze curve is duidelijk te zien dat de doorlaatbaarheid pas vanaf een laagdikte van 600 μm niet meer van belang is. Maar vooral in de chemie geldt de wijsheid dat een ketting zo sterk is als de zwakste schakel. In het geval van een coating is dit het dunste punt. Aan de hand van het voorbeeld van een gecoate grote container leert de praktijk dat bij een minimale waarde van 800 μl ook deellaagdiktes van 2000 μ en meer voorkomen.

Een ander specifiek kwaad is dampdiffusie. Dat wil zeggen, de neiging van gasvormige moleculen om de kunststoflaag te penetreren en het substraat aan te tasten. Fig. 2 illustreert het complexe probleem met behulp van het voorbeeld van waterdampdiffusie. Vereenvoudigd, de volgende formule beschrijft de mate van dampdiffusie:
Bij kunststof voeringen (het probleem wordt voornamelijk opgelost door de laagdikte te vergroten. Vaak tot 5 mm. Bij coatings is de verhoging van de factor "L", zoals reeds vermeld, slechts in beperkte mate mogelijk (ongeveer tot 1000 u.) Daarom is men gedwongen om op alternatieve invloedsfactoren in te spelen. Figuur 3 laat zien dat het dampdrukverschil (AP) exponentieel afhankelijk is van het temperatuurverschil (AT). Bijvoorbeeld een reactor met een bedrijfstemperatuur van 100 °C en een buitentemperatuur van 20 °C heeft een AT van 80 °C. Dit betekent dat de coating een hoog diffusierisico heeft. Om de AT-waarde te verlagen is het in dit geval aan te raden om isoleer de buitenwand van de reactor Testen hebben uitgewezen dat een AT-waarde van 60 °C niet mag worden overschreden.

Laagdiktes groeien niet in de lucht
Ook bij het aanbrengen van de coating moet rekening worden gehouden met de reeds genoemde materiaalspecifieke eigenschappen van fluorkunststoffen. Elektrostatische toepassing heeft zich bewezen. Het materiaalspecifieke probleem hierbij is dat kunststof boven een bepaalde laagdikte een isolerende werking heeft en daardoor elektrostatica elimineert. Alleen al om deze reden kunnen laagdikten niet naar believen worden vergroot. Maar zelfs bij materialen die in poedervorm worden aangebracht en vervolgens worden gesmolten, kan de fysica niet worden "omvergeworpen". Want vanaf een bepaalde dikte volgt de fluorkunststof tijdens het sinteren (d.w.z. in de smeltfase) de wetten van de zwaartekracht: het vloeit van het dragermateriaal af. U kunt de natuurkundige wetten echter een beetje "buigen" met ideeën: om de gewenste dikkere lagen te stabiliseren, installeert de technicus mechanische steunen. Als ze zo zijn ontworpen dat ze de onontbeerlijke elektrostatica als bijkomend effect krijgen, is dat in feite een bewijs van meer diepgaande knowhow.

In principe kunnen bijna alle geometrische vormen worden gecoat. Toch is gebleken dat het voordelig is als de klant bij het ontwerpen van een onderdeel op bepaalde randvoorwaarden let. Alle hoeken en randen dienen afgerond te zijn en een straal van ca. 10 mm, maar minimaal 5 mm te hebben. Idealiter zou men ook moeten vermijden om de drager van een coating met verschillende wanddiktes te construeren.

Corrosiebescherming met PFA
Deze fluorkunststof wordt gebruikt waar ETFE niet meer sterk genoeg is als beschermend schild. PFA-coatings kunnen worden aangebracht met laagdiktes tot 1000 u. Het zou mooi zijn om te concluderen dat als het gaat om corrosiebescherming bij hoge temperaturen, PFA het antwoord is op alle vragen. Maar ook hier geldt weer wat in het begin werd gezegd: het hangt af van een zorgvuldige afweging van de gebruiksvoorwaarden. Want zonder kennis, in plaats van nieuwe technologie, is het maar een warboel.