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塑料在 防腐方面的应用

浏览次数: 日期:2013年5月18日 08:10

        影响塑 料腐蚀性能的因素十分复杂,归纳为两大方面:内在性能——高聚物的结构特性.外部因素——高聚物受温度、压力、介质流速、介质分 子的渗透与吸收等影响因素。塑料作 为一类新兴材料,有比较 优异的化学惰性及其他良好的综合性能,已在防 腐蚀领域得到大量应用。塑料防 腐是一门边缘学科,研究和 掌握塑料防腐原理及应用,对进一 步推动和扩大塑料在防腐领域的应用,节约社 会财富和资源有非常积极的意义。

   1.聚合物 腐蚀化学反应的影响因素及对聚合物性能的影响 

聚合物 的化学反应主要由环境,介质和 大分子链上所含基因决定,但反应 还将受邻近基团效应,几率效应,聚集态,链构象 以及介质扩散等其他因素的影响。

    聚烯烃 的分子链上不含水解性基团,故不易发生水解反应,耐酸,碱性也较好, 聚酯和聚酰胺等塑料,其大分 子主链上含有杂原子,易发生 酸性和碱性水解反应,水解的 结果使材料变软,拉伸强度大辐度下降。 氯化聚醚的大分子链,由易水解的醚键组成,但因有 规则地排列在主链两侧叔丁基上的氯甲基对侵蚀造成的空间障碍,且氯甲 基极性导致高结晶性,阻碍了介质的渗透,所以形 成了氯化聚醚耐水解性较好的现象。
    普通不 饱和聚酯树脂中酯基含量高,容易水解,耐腐蚀性能较差,但当其 由邻位系改变为间位系,双酚系时,耐腐蚀能力明显增加,如双酚A型不饱和聚酯。 聚丙烯 腈纤维的水解反应发生在侧基上,对主链影响不大,所以其性能变化较小
    2 温度
    随温度升高,聚合物 大分子能量增加,运动加剧,分子间隙增大,化学介 质渗透扩散加快,吸附增加,同时,反应速度加快,腐蚀加剧。
    有时温度稍高,反而有 助于内应力的松弛,减少应力集中,温度变化过大过频,将产生热冲击。使装置 寿命下降甚至损坏。 热和应 力对塑料的破坏也可产生协同作用,如湿尼龙在70度下使 用两个月即变脆,而干燥 的尼龙在相同的温度下使用两年后,其性能仍很稳定,这是因 为前者在发生氧化反应的同时,还发生 了主链水解反应。这是热 和水介质共同作用的结果。 通常大 多数塑料的耐热温度都不太高,当塑料 在介质中以接近临界温度使用时,必须注意热,应力,环境介 质三重协同作用可能对塑料产生的破坏。

    3.塑料腐蚀的定义
    所谓腐 蚀是一种物质由于与环境作用而引起的破坏和变质的现象,塑料在 化学介质环境的作用下,其外观,及力学 性能劣化致破坏的现象,称之为 塑料的腐蚀或化学老化。化学老 化是塑料老化的形式之一。
    4.塑料的腐蚀类型
    塑料随种类,化学介质和环境条件的不同,可出现不同形式,不同程 度的化学老化和侵蚀现象。如:外观(消光,变色,起皱)变化,及力学性能(光学性能,电性能,重量)变化以 及化学结构和性能的变化等,研究掌 握塑料化学老化的规律,可以更科学,更合理地使用塑料,更好的 利用塑料来解决防腐问题。
    塑料腐蚀的基本原因,是由于 化学介质向塑料内部渗透,扩散产生溶胀,溶解,开裂或 介质与塑料发生化学反应,导致了 各种腐蚀现象的发生。
    塑料腐蚀大体可分了:聚合物 大分子内主价键的破坏,大分子 间次价键的破坏。不过通常以这两类的复合破坏及大分子 间次价键的破坏为多。
    全世界因材料腐蚀,消耗了大量的资源,给人类 造成了巨大损失,阻碍了生产力的发展,并进一 步导致了全球环境状况的恶化。据一些工业国家统计,由于腐 蚀造成的直接损失达到国民生产总值(GNP)的2%~4%,最发达的美国高达4%以上。中国每 年因腐蚀造成的直接经济损失至少有200亿元

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