过程装备腐蚀与防护(闫康平)(二版) 第5章 非金属结构材料的耐蚀特性.ppt

加聚反应合成的产物的主链“C—C”共价键不易水解； 杂链高聚物中杂原子与碳原子形成极性键易受到极性很大水分子攻击。杂原子与碳原子键的极性越大，越易水解,在酸、碱催化作用下更易进行； 高分子材料的水解基团在酸碱介质中的水解活化能越高，越不易水解； 影响高分子材料老化的因素： 阳光 温度 湿度 其他作用 大分子链及链段沿应力方向移动： 拉应力作用下：材料的质量↑，机械强度↓ 正应力作用下：材料的质量增加趋势↓ （2）蠕变和疲劳：长期静负荷作用及交变应力状态下，腐蚀性介质中，会发生蠕变和疲劳；蠕变强度↓、疲劳强度↓ （3）环境应力开裂：受多向应力或较大应变作用下的高分子材料，在某些环境介质中可能产生银纹,发生环境应力开裂。 耐环境应力开裂的能力与材料本性和介质本性有关： 部分结晶的塑料，晶区有应力集中，在晶区与非 晶区的交界处产生裂纹的倾向性就大； 应力集中部位，环境应力开裂的可能性大； 分子量小、分布窄的高聚物比大分子量的易发生 开裂。 在具有中等溶胀能力的醇类、蓖麻油等活性介质 中，材料易发生环境应力开裂。 §5-5 树脂基复合材料--玻璃钢的耐蚀性 粘接性能优异； 环氧固化物具有优良的化学稳定性； 固化收缩率小（一般2％）： (酚醛树脂为8％～10％；不饱和聚酯树脂为4％～6％；有机硅树脂为4％～8％) ； 环氧固化物的马丁耐热度105～130℃ ； 常温下流动性好。 （2）酚醛树脂 （3）呋喃树脂 （4）聚酯树脂 （4）可拆连接时，用活套法兰； 整体法兰颈增强部分厚度的圆角曲率半径至少 为法兰厚度的1/2 。 （5）人孔和接管孔应注意加强，或采用圆锥形接管。加强筋加强的接管连接，与加强筋顶点相连的筒体壁厚应增加 。 一、组成 1. 玻璃纤维：玻璃钢的骨架。是将玻璃球置于电热白金坩埚中，高温加热至熔融，通过坩埚底部许多小孔流出，经高速机械拉引而成直径小于10μ的纤维。纤维束经浸润剂粘接成原纱，再根据需要制成捻纱或无捻纱制品。 玻璃纤维分两类： （1）无碱玻璃纤维 低碱硼硅玻璃：含碱低于0.5%，强度高，作增补材料； （2）有碱玻璃纤维：含碱量为8-15%钠钙玻璃，耐火、耐风、电绝缘及机械强度差，但成本低。 环氧基 玻璃钢常用树脂的耐蚀特性 （1）环氧树脂 凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。  2. 合成树脂：影响玻璃钢物理、化学性能。常用的热固树脂有环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、其作用是将玻璃纤维粘接为一个整体，起传递载荷和防渗透作用，赋予玻璃钢各种优良综合性能，如良好耐腐性，电绝缘性，施工工艺性等。 防腐工程用热固性酚醛树脂 热塑性酚醛树脂 较高的化学稳定性 在非氧化性酸中，耐蚀性环氧树脂和聚酯树脂，不耐碱腐蚀； 马丁耐热度为120℃，最高为 150 ℃（不受力） ； 具有较大的收缩率和气孔率； 环氧-酚醛树脂 使材料的耐酸、碱，耐热以及收缩率、粘结性等性能得到综合提高。 分子中含有呋喃环的高聚物称为呋喃树脂。 具有良好的耐酸、耐碱性能 可在酸碱交替的环境中使用 不耐氧化性酸和其他氧化性介质的腐蚀； 耐溶剂性和耐热性较好； 塑性差易脆裂； 与金属的粘结能力差。 聚酯：多元醇与多元酸形成的缩聚物的总称。 不耐氧化性介质、易老化 在碱和热酸的作用下，发生水解； 成型工艺性能良好； 制品致密性好。 制造玻璃钢主要用不饱和聚酯。 3. 辅助材料： （1）固化剂：促进或参与树脂固化反应的物质。不同树脂有相应固化剂。环氧树脂常用胺类和酸酐，酚醛树脂常用硫酸乙酯和对苯磺酰氯，不饱和聚酯用含有双键化合物，呋喃树脂以酸作固化剂。 （2）增塑剂：提高韧性，减少开裂，增加可塑性。环氧玻璃钢常用聚酰胺和聚硫橡胶，呋喃玻璃钢常用邻苯甲酸二乙酯和亚磷酸二苯酯。 （3）填料：改善玻璃钢性能，减少树脂用量。酸性介质常用石英粉、石墨粉。碱性介质选用石墨粉、辉缘岩粉。 （4）稀释剂：增加胶流流动性，提高渗透和浸润能力，利于施工。环氧酚醛，呋喃树脂常用非活性稀释剂，如无水乙醇、丙酮、甲苯及混合稀释剂（甲苯/乙醇 1:1）。 二、玻璃钢的耐蚀特性 具有玻璃纤维与粘结剂性能的综合特性。 1. 玻璃钢的强度和使用温度 力学性能的最大特点：比强度高 相对密度是碳钢的1/3~1/4， 比强度是碳钢的2~3倍，过高温度