Kai chemijos gamykla svarsto, kad plastikiniai šilumokaičiai būtų {0}jautri kaina, paprastai įvertinamos tokios galimybės kaip polipropilenas (PP), polivinilideno fluoridas (PVDF) ir politetrafluoretilenas (PTFE). Norint pasirinkti tinkamą medžiagą, reikia suderinti cheminį atsparumą, temperatūros ribas, mechanines savybes ir bendrą kainą. Nors korozijos srityje visi trys plastikai turi pranašumų prieš metalus, jų tinkamumas skiriasi priklausomai nuo proceso sąlygų.
Polipropilenas yra ekonomiškiausias pasirinkimas. Jis užtikrina pakankamą cheminį atsparumą švelnioms rūgštims, bazėms ir neutraliems vandeniniams srautams, nuolat veikiant iki maždaug 80 laipsnių. PP yra lengvas, lengvai gaminamas ir atsparus korozijai-mažos-rizikos srityse. Tačiau jis yra pažeidžiamas stiprių rūgščių, halogenintų tirpiklių ir koncentruotų bazių. Dėl šiluminių apribojimų ir vidutinio mechaninio stiprumo jį galima naudoti esant žemam -slėgiui, žemai{8}} temperatūrai, todėl jis tinkamas vandens valymui, atskiestoms rūgštims ir bendriesiems skysčiams.
PVDF plastikinėje hierarchijoje užima vidurinę vietą. Jis pasižymi geresniu cheminiu atsparumu, palyginti su PP, atlaiko vidutiniškai agresyvias rūgštis, halogenidus ir oksiduojančius agentus bei veikia iki maždaug 120 laipsnių temperatūroje. PVDF turi didesnį mechaninį stiprumą nei PP ir išlaiko matmenų stabilumą vidutiniškai karštuose skysčiuose. Pagrindiniai jo trūkumai yra jautrumas stiprioms bazėms ir tam tikriems organiniams tirpikliams, ypač chloruotiems junginiams. Dėl cheminio atsparumo, temperatūros ir kainos derinio PVDF tapo įprasta puslaidininkiniuose šlapiuose stenduose ir cheminių medžiagų dozavimo sistemose, kur vidutiniškai agresyviomis sąlygomis reikia didesnio našumo, nei gali užtikrinti PP. Tačiau ypač agresyviuose ar aukštos temperatūros{6}}rūgščių srautuose PVDF gali neužtikrinti pakankamai ilgaamžiškumo.
PTFE yra šių plastikų cheminių savybių viršūnė. Jo universalus cheminis atsparumas apima beveik visas rūgštis, bazes, halogenidus ir oksiduojančius agentus, įskaitant vandenilio fluorido rūgštį, plačiame temperatūrų diapazone iki maždaug 200 laipsnių. PTFE išlaiko stabilumą tokiomis sąlygomis, kurios greitai suardytų PP arba PVDF, įskaitant koncentruotas rūgštis ir mišrius agresyvius srautus. Mechaniškai PTFE yra mažiau tvirtas nei PVDF arba PP, todėl reikalingas projektinis kompensavimas, pvz., tinkamas sienelės storis ir atrama slėgiui valdyti, tačiau jo lankstumas taip pat leidžia prisitaikyti prie šiluminio plėtimosi be įtrūkimų. Šilumos laidumas yra mažesnis nei metalų, tačiau kruopštus dizainas užtikrina tinkamą šilumos perdavimą daugeliu atvejų. Pagrindinis kompromisas- yra kaina: PTFE šilumokaičių gamyba yra brangesnė, tačiau ilgaamžiškumas ir patikimumas atliekant griežtas chemines paslaugas dažnai pateisina investicijas.
Šių medžiagų sąnaudų hierarchija atspindi jų našumą. PP yra pigiausias, PVDF kaina yra vidutinė, o PTFE yra brangiausias pasirinkimas. Medžiagos pasirinkimas turi atitikti cheminį suderinamumą, darbo temperatūrą ir mechaninius reikalavimus. PP pakanka švelniems, žemos temperatūros procesams, pvz., neutralioms vandens kilpoms arba praskiestoms rūgštims. PVDF tinka agresyvesniems arba vidutiniškai karštiems skysčiams, pvz., puslaidininkių ar cheminių medžiagų tiekimo sistemose. PTFE reikalingas labai koroziniams srautams, koncentruotoms rūgštims, mišriems halogenidams arba aukštesnės temperatūros operacijoms. Lauko patirtis patvirtina šią hierarchiją: PVDF gali būti sėkmingai naudojamas šlapiuose stenduose, kuriuose tvarkomos praskiestos rūgštys, o PTFE yra būtinas apdorojant karštą druskos arba sieros rūgštį.
Šių plastikų techninė priežiūra ir ilgalaikis{0}} veikimas skiriasi. PP gali reikėti dažnai keisti, jei proceso sąlygos viršija ribas, o dėl vidutinio atsparumo PVDF cheminiam atsparumui gali tekti periodiškai tikrinti. PTFE, priešingai, atsparus cheminiam poveikiui ir užsiteršimui, dažnai išlaiko šilumos perdavimo efektyvumą daugelį metų be degradacijos ir sumažina eksploatavimo ciklo sąnaudas, nepaisant didesnių pradinių investicijų.
Apibendrinant galima pasakyti, kad plastikinių šilumokaičių medžiagų hierarchija yra aiški. Polipropilenas užtikrina nebrangų{1}}apsaugą atliekant švelnias paslaugas. PVDF pasižymi padidintu cheminiu atsparumu ir aukštesne temperatūros tolerancija vidutinio agresyvumo atveju. PTFE yra viršūnėje ir užtikrina universalų cheminį inertiškumą, aukštą{4}}temperatūrą ir ilgalaikį{5}}patvarumą agresyvioje aplinkoje. Renkantis medžiagą reikia atsižvelgti į cheminį suderinamumą, temperatūros ribas ir mechaninius reikalavimus, kad būtų užtikrintas patikimas veikimas ir ekonomiškas veikimas.
Kitas svarstymas susijęs su hibridinėmis konstrukcijomis, pvz., metalu{0}}pamuštais PTFE šilumokaičiais, kuriuose polimero atsparumas korozijai derinamas su metalo stiprumu, kad būtų galima naudoti aukštesnį{1}}slėgį.
