Page 59 - Vol.41

表1、氟素樹脂、氯乙烯、玻璃內襯的特點 方面有稍許差異，但可以說是與PTFE同等的氟素樹脂。 內緊貼金屬面的狀態下進行冷卻，因此無法實現充分的樹脂收
氟素樹脂 氯乙烯 玻璃 縮，樹脂內會產生變形(殘餘應力)，在嚴苛的規格條件下可能
最高使用溫度 120℃ (150℃) 60~70℃ 230℃ 會導致故障。此外，與使用通過其他工序成形的板材的板材內
使用壓力 正壓側 取決於槽體強度 取決於槽體強度 取決於槽體強度
使用壓力 負壓側 平衡型 FV 襯相比，樹脂密度較低，可能會導致產品使用壽命縮短。基於
流體 對於大部分化學 適用於除鹼以外 以上分析板材內襯(Sheet)遂成為化學桶槽的首選。
品表現為惰性 的化學品
主要市場 半導體 水道、下水道 製藥
化學 化學 化學 2.3 氟素樹脂板材內襯的耐熱性與耐化學品性
其他 有耐衝擊用材料
有耐鹼用材料 2.3.1 耐熱性
有耐熱衝擊用材料

根據華爾卡公司標準，氟素樹脂板材內襯的耐熱性取決
表2、台積各系統內襯桶槽材質表
於黏合劑的耐熱溫度溫度常用於120℃的高溫區域、負壓使用
桶體材料 內襯材料 System 圖1、PTFE分子結構圖 條件下。
碳鋼 FRP WWT(兆聯) BIO(兆聯) RCWP(漢唐)
碳鋼 PE WWT(兆聯) 2.2 素樹脂板材內襯與塗層和旋轉塗襯(迴轉成形)的區別
SUS304 PFA W-H2SO4 2.3.2 耐化學性
(信紘)
碳鋼 PTFE WWT(兆聯) 「內襯」，正如其字面含義，是在事先另行準備的容器和 酸、鹼、溶劑給PTFE帶來重量增加的影響如 表4所示。對
SUS304 PTFE Chemical 管道的內側進行內襯的工藝。氟素樹脂板材內襯與塗層和旋轉 於大部分工業化學品、溶劑表現為惰性，具有極為優異的耐化
(矽科)
FRP PP UPW WWT(兆聯) TMAH NH3-N 塗襯(迴轉成形)由於製法不同，特點也有所不同。表3中對其區 學品性，但也有例外，對下列化學品則會出現反應。
(Organo) (三福化工) (漢華) 別進行了彙總。根據燒製溫度的差異，塗層大致可分為兩種，
FRP PVDF AAS(千附) WWT(兆聯) ① 熔融狀態的鹼性金屬(鈉、鉀、鋰等)會從聚合物中奪走F。
碳鋼 Rubber UPW WWT(兆聯) BIO(兆聯) 非黏著用途(煮飯鍋、平底鍋等)時，由於燒製溫度沒有上升到
(Organo) 熔點，因此樹脂面上存在針孔。耐腐蝕用途時，由於是在塗層 ② 會與高溫下的氟素氣、 三氟素化氯等發生反應。
材料的熔點以上實施燒製並在液體接觸面上形成樹脂膜，因此 ③ 類似80％NAOH、KOH、B2H6的金屬氫化物、氯化鋁、氨
2. 文獻探討 沒有針孔。本文中僅介紹耐腐蝕用途的塗層。此外，塗層在膜 等達到高溫後會出現侵蝕。

厚加厚方面存在極限，相同條件下的使用壽命不如氟素樹脂內
要達成內襯與桶槽100%完全貼合，須針對內襯材質特 ④ 加壓下，會被250℃的硝酸逐漸侵蝕。
襯和旋轉塗襯(迴轉成形)。塗層要加大膜厚，需要反復進行多
性進行了解，並對影響因子進行控管 : 根據使用流體或某些條件進行可否使用的判斷時，其使用
次噴塗和燒製工序，首次噴塗的膜在多次受熱歷程後會變得容
溫度可隨意設定，通常的解釋如下所示。ETFE即使用於上
2.1 氟素樹脂內襯的種類與特點 易剝落，一般來說極限是3次左右。旋轉塗襯(迴轉成形)是在槽
述以外的化學品，在承受壓力的狀態下也可能會出現裂紋。
體脫脂、空燒後，在作為產品的槽體內徑側投入指定量(根據膜
目前內襯所使用的氟素樹脂有Table2所示的5種，根據 此外，PVDF整體耐化學品性較差，會被極性特別強的溶劑
厚和表面積計算而得)的樹脂，在使槽體作2軸旋轉的同時，從
其所具有的特性，PTFE(聚四氟素乙烯)和PFA(四氟素乙烯- 侵蝕。如果按不同樹脂對耐化學品進行比較，則
外部加熱至熔點以上的溫度。樹脂在熔融狀態下旋轉，從而覆
全氟素丙基乙烯基醚共聚物)和ETFE(乙烯-四氟素乙烯共聚物)
蓋槽體內面。充分旋轉、加熱直至形成均勻的樹脂層，然後在 PTFE=PFA>FEP※>ETFE>PVDF
占到了使用量的大半。對這3種氟素樹脂的特性進行概括，
旋轉槽體的同時進行冷卻。氟素樹脂中，僅熔融類的PFA、FEP、 ※FEP內襯較少。
可以得到 : ①耐化學品性非常優異 ②具有卓越的耐熱性 ③ 具
ETFE等可通過本製法進行製造。適用於製造蒸汽管等複雜的形
有非黏著性 ④電氣特性優異 ⑤低摩擦性 ⑥不燃性 ⑦耐候性 如果按不同工藝進行比較，則板材內襯>迴轉成形>塗層
狀，還可隨時調整厚度。如上所示，塗層和旋轉塗襯是在槽體
卓越 ⑧純粹性等，氟素樹脂並非單項特性優異，而是全部具備， 此外，如果從耐腐蝕觀點出發來判斷最高使用溫度
因此可說是優秀的材料，也是其被用於廣泛領域的理由。氟素 表3、旋轉塗層、塗層、板材內襯的特點 • 塗層製品 : 80〜100℃
樹脂之所以能展現這些特性，取決於其分子結構，如 圖1中所 • ETFE迴轉成形 : 100℃
旋轉塗襯(迴轉成形) 塗層 板材內襯
示，PTFE由碳(C)與氟素(F)原子構成，是化學結合中最強的C-F 製法 放置在機械中 噴塗→乾燥 使用黏合劑黏貼 • PFA迴轉成形 : 120℃
結合，F原子緊密覆蓋CC結合的周圍，為C-C結合不易受到攻 2軸旋轉 →燒製→冷卻 • PTFE、PFA內襯製品
基於受熱的 約380℃ 約380℃ 200℃以下
擊的結構。因此其具有耐化學品性和低滲透性。而且，對異種 金屬的選擇 • 黏貼內襯：120℃(黏合劑極限)
分子的較小分子間引力，表明其具有非黏著、防汙特性。並且， 特點 可調整膜厚 需要注意基底的精 膜厚均勻
可實現密閉狀態 加工。膜厚較薄時 不適合複雜 ※特殊藥液規格不在此限。此外，長期使用壽命差異
由於其原子排列為緻密且難以彎曲的剛直的直鏈狀結構、表面光 可實現複雜的形狀 ，基底的狀態會直 的形狀 不在本文討論。
滑、形成特異的結晶結構且外力容易使結晶及結晶之間發生滑 接反映到塗裝面上
大小 受電爐大小的限制 受電爐大小的限制 最大可達各國的
動，因此具有低摩擦特性。此外，分子對稱性高、無極性，因 公路運輸大小
此體現出非常低的介電常數，具有較高的絕緣電阻。此外，PFA 膜厚 最厚 約30µm〜1mm 2T~4T
使用壽命 中等 短 長
是針對PTFE所欠缺的加工性進行了改善的熱熔型樹脂，在極限

51 52 53 54 55 56 FACILITY JOURNAL 0 3 2 0 2 1 57 58 59 60

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100