與鋼相比,通常非金屬的物理性能要差很多,甚至不如鋁和黃銅。但是,通過增加元件的斷面模量(即增加壁厚)及加入筋骨,非金屬則可以承受一定的工作壓力。隨著塑料工業(yè)的高速發(fā)展,塑料泵的品種不斷增加,正愈來愈多地取代其它種類的非金屬泵。
常用塑料泵的品種如下: 氟塑料泵(熱塑性)
聚全氟乙丙烯(FEP,F(xiàn)46) 是聚四氟乙烯的改性品種,為四氟乙烯與六氟丙烯在55~60 ℃用懸浮法共聚而成,俗稱F46。F46具有優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性、電絕緣性和阻燃性,表面張力小,熔融態(tài)時(shí)與金屬黏結(jié)性好,此材料在-85~205 ℃溫度下可長期使用。該材料制的泵使用溫度可達(dá)150℃(200℃)。 F46泵殼采用模壓和注塑兩種工藝生產(chǎn)。目前國內(nèi)泵制造廠基本上采用模壓工藝。甘肅鑫春泵業(yè)有限公司的氟塑料泵主要有IHF系列氟塑料化工泵、FSB系列氟塑料耐腐蝕泵、FZB系列小型氟塑料自吸泵等產(chǎn)品。 氟合金泵 由上海有機(jī)化學(xué)研究所研制的氟塑料合金是采用國內(nèi)現(xiàn)有的超高分子量聚全氟乙丙烯為主要原料,與四氟乙烯加填料直接混合,用物理方法制得的。其具有氟塑料的優(yōu)良性能,耐高溫、耐腐蝕,電絕緣性好和表面不粘等。 氟塑料合金的特性為:F50-1耐高溫性比氟塑料F46好,成本比F46便宜;F50-2具有聚四氟乙烯(F4)的優(yōu)良性能(250℃下可長期使用,耐各種酸、堿、強(qiáng)氧化劑和有機(jī)溶劑,電絕緣性好等),又克服了F4的易冷流性和加工性差的缺點(diǎn),能熱壓或冷壓燒結(jié)成形,成本介于聚四氟乙烯懸浮粉和分散粉之間,在許多應(yīng)用上可取代F4,用此材料制的泵使用溫度可達(dá)150℃。 聚偏氟乙烯(PVDF) 具有優(yōu)良的耐腐蝕性和耐磨蝕性,適用于溫度低于150℃的場合,但價(jià)格相對較高。
PVDF由偏氟乙烯經(jīng)自由基聚合反應(yīng)制得,分子量可高達(dá)104。具有優(yōu)良的力學(xué)性能,是目前氟塑料中機(jī)械強(qiáng)度最高的產(chǎn)品,有極好的化學(xué)穩(wěn)定性及耐候性。其最大特點(diǎn)是耐腐性、抗沖擊性、耐老化性、抗蠕變性等性能突出,可用一般熱塑性塑料加工方法成形,其方便的加工性能是其它塑料性能所遠(yuǎn)不及的。除濃硫酸、濃硝酸和少數(shù)有機(jī)溶劑外,能耐較多的腐蝕性介質(zhì)。耐磨性僅次于超高分子量聚乙烯(UHMWPE),優(yōu)于其它塑料。
耐溫性能也較高,以此材料制的泵使用溫度可達(dá)120℃。 其它氟塑料 聚四氟乙烯(PTFE)俗稱F4,具有極強(qiáng)的耐腐蝕性能,但是其物理性能很差,此時(shí)要求有金屬加強(qiáng)筋來承受泵的高壓。因此其制造工藝差,成本高又具有冷流性,一般不用此材料制造泵。 可溶性聚四氟乙烯(PFA)耐溫范圍、力學(xué)性能、耐腐蝕性與F46相當(dāng)。 超高分子量聚乙烯泵(熱塑性) 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是新型的泵用工程塑料,美國材料試驗(yàn)協(xié)會(ASTM)規(guī)定其分子量為300萬~600萬的線型聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯。 由于其分子鏈特別長,具有許多獨(dú)特的物理機(jī)械性能,耐蝕性超過現(xiàn)有其他熱塑性塑料,且表面摩擦系數(shù)低,低溫耐沖擊性好,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性優(yōu)良,耐寒性好,無毒性,特別適用于輸送含細(xì)顆粒的腐蝕性介質(zhì),但耐溫性不高,此材料制的泵允許使用溫度為80℃。 國內(nèi)最大的超高分子量聚乙烯泵批發(fā)商是甘肅鑫春泵業(yè)有限公司,常見的泵品種有:UHB-ZK系列耐腐耐磨泵、UHB-UF系列耐腐耐磨泵、UHB-Z系列脫硫循環(huán)泵、HFM系列后吸式壓濾機(jī)泵、FXB-Z系列稀酸泵等等。 玻璃鋼泵(熱固性) 玻璃鋼是玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料的俗稱,常見的泵用玻璃鋼是酚醛玻璃鋼。
酚醛玻璃鋼是以改性酚醛樹脂浸漬玻璃纖維加工制成的熱固性塑料。酚醛玻璃鋼價(jià)格低,強(qiáng)度高(拉伸強(qiáng)度105~1394MPa,彎曲強(qiáng)度220~460MPa),工藝性好,尺寸穩(wěn)定性好,在受力受壓條件下不易變形,能耐溫度不大于100℃的大多數(shù)化學(xué)品腐蝕,但不耐強(qiáng)堿和酚類物質(zhì)的腐蝕。酚醛玻璃鋼的耐磨性較差,適用于輸送不含固體顆粒的介質(zhì)。由于配方不同,酚醛玻璃鋼有多種牌號,不同牌號的材料,其物理和力學(xué)性能各有差異,耐磨蝕性能也有差異。 增強(qiáng)聚丙烯(熱固性) 增強(qiáng)聚丙烯(FRPP)是聚丙烯樹脂與短切玻璃纖維(玻璃纖維含量約為10%~40%)混合后,經(jīng)擠出、切粒制得。主要采用注射工藝成形,除具有聚丙烯的優(yōu)良性能和相對密度增加約10%外,還改善了聚丙烯的耐熱、抗蠕變和尺寸穩(wěn)定性。同時(shí),力學(xué)性能也有顯著提高,如拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度均增大1~2倍,沖擊強(qiáng)度提高1~3倍。
采用增強(qiáng)聚丙烯作為材料的泵耐溫可達(dá)100℃,除氧化性酸,濃硝酸、鉻酸外,能耐大部分酸、堿、溶劑介質(zhì)。增強(qiáng)聚丙烯泵可采用注射模塑的方法整體成形,生產(chǎn)效率高,成本低,適用于輸送介質(zhì)條件不苛刻的場合。