摘要：在化工行业中，所谓腐蚀是指材料表面与周围介质发生化学作用而受到破坏的现象。其结果除了材料的直接损失外，还会导致连续生产的中断，生产能力的下降。因设备腐蚀引起的跑、冒、滴、漏，既污染环境，又危及人身安全，而大气腐蚀还会破坏厂房建筑。不少产品因设备腐蚀而不合格甚至无法生产。腐蚀给化工生产带来了严重的经济损失和安全事故，因此能否解决好防腐问题，直接关系到厂房和设备的使用寿命及人身安全，影响企业的经济效益。文章重点就高分子材料在化工防腐中的应用进行研究分析，以供参考。
关键词：高分子；化工腐蚀；应用；研究
引言
防腐技术的研究主要集中在防腐材料和表面防腐技术研究上，研究得最早最多的材料是金属合金，并得到较好应用。但在很多腐蚀介质条件下，金属材料及其合金难以有效防腐，使非金属材料的防腐性研究日益受到重视。研究结果表明，由于高分子材料结构的多样性和可设计性，在一定温度范围内，高分子材料耐无机酸、碱、盐介质的腐蚀性优于金属及其合金材料，并以其易成型加工、易现场施工、易修复且价格便宜的优势越来越受到人们的青睐。实际应用也表明，高分子材料在化工防腐领域发挥了不可替代的作用，其应用量越来越大，应用面越来越广，显示出其旺盛的生命力，有力地保护了设备和厂房免遭腐蚀，大大降低了因腐蚀造成的经济损失。
1化工防腐中几种常用的高分子材料
1.1环氧树脂（EP）
该树脂具有优异的耐水性、耐碱性、粘接性和力学性能，而且常温固化，固化收缩率小，施工工艺性较好。在使用过程中值得注意的是，其固化物的耐热性和耐腐蚀性依选用的固化剂不同而大不相同。在防腐工程设计中，根据不同要求，选用和研制不同固化剂是一个重要课题。EP的耐热性和耐腐蚀性的可设计性与可调性较大，选用合适的固化剂也是其关键技术之一。按照国家卫生部食品卫生防疫规定及美国食品和药物管理局的许可，EP可用于食品行业和医药制造业的防腐，但须选用准用的固化剂。
1.2不饱和聚酯（UP）树脂
该类树脂具有常温固化，浸润性好，价格便宜，耐无机酸、碱、盐溶液等介质腐蚀，无需稀释剂，工艺性良好等优点。该类系列树脂在化工防腐领域应用面最广、应用量最大，从涂层防腐到整体防腐器具都有其应用场合。其不足之处是固化收缩率大，耐热性取决于树脂本身，粘接力不及EP等。化工防腐中常用下列几种UP树脂：第一，乙烯基酯UP树脂，其为低分子量EP与丙烯酸的聚合物，兼具EP的力学性能和UP树脂的耐腐蚀性，为耐腐蚀性最好的UP树脂；第二，双酚A型UP树脂。该树脂的热变形温度在10℃以上，具有优良的耐化学药品性，其力学性能和耐腐蚀性能仅次于乙烯基酯UP树脂；第三，间苯型UP树脂。该树脂的耐热性和耐腐蚀性仅次于双酚A型UP树脂，国内牌号为199。由于我国的间苯二甲酸原料主要靠进口，所以该树脂在国内的生产和销售量较小；第四，二甲苯系列UP树脂。该系列树脂具有良好的耐腐蚀性，在国内防腐行业得到广泛应用。
1.3酚醛树脂
该类树脂困的耐热性和耐酸、盐腐蚀性突出，但耐碱性较差，且需在高温下才能固化，故使其应用受到很大限制。一般经常采用该树脂模压成型制造耐酸腐蚀的阀门，耐高温管接头及其它耐酸、盐腐蚀的零配件。
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2高分子材料在化工防腐中的应用
2.1涂层
在需要防腐的部位涂上高分子涂层，是高分子防腐材料的常用形式，其目的是将腐蚀介质与材料隔离，使它们之间不发生化学作用。介质不同，所用涂层材料不同。醇酸型涂料常用于大气防腐；喷塑或粉末涂料涂层用于强介质气相防腐或一般介质液相防腐；玻璃鳞片增强型涂层、橡胶衬里及玻璃钢防腐层可用于防强介质液相腐蚀。
2.2整体防腐器具
用高分子材料代替金属材料制成各种耐腐蚀的整体设备，在工程上的应用量越来越大，并以质轻、便于运输等优点而倍受欢迎。如VPC防腐容器，玻璃钢贮罐、贮槽，内衬PTFE的玻璃钢阀门，铝塑复合管，橡胶管道等。
2.3有效防腐层厚度设计
化工防腐工程中，腐蚀介质形形色色，腐蚀条件各种各样，防腐要求也不尽相同，因此在防腐工程中，除合理选用防腐材料外，还应选择合适的防腐层厚度，详细如下；第一，气相防腐。气相腐蚀分静态气相腐蚀和动态气相腐蚀两种，这两种场合下的防腐层厚度要求不同。静态气相防腐由于气体的渗透性小，且介质浓度低，选择防腐涂料就可以满足工程防腐要求，一般涂5层涂料即可。动态气相防腐腐蚀性气体处于流动状态，尤其在高温下腐蚀性较强，防腐要求较高，利用涂料施加涂层是难以满足工程要求的，应选用比较高级的防腐层，如采用玻璃鳞片树脂涂层、玻纤增强塑料层或特种专用涂料来防腐，厚度要求在1mm以上；第二，液相防腐。在液相腐蚀介质中工作，除有一个腐蚀问题外，还有一个渗透问题。液相防腐也分为静态液相防腐和动态液相防腐，静态液相防庸如贮罐、贮槽、发酵罐、运输槽车等运输液体的容器，工作介质为硫酸、盐酸、硝酸、烧碱溶液、无机盐溶液等液体。根据多年的实践经验，对这些介质的防腐，既可采用整体防腐如玻璃钢运输罐，也可采用贴层防腐，其防腐层厚度至少需要3mm才能有效地阻止腐蚀介质的渗透。动态液相防腐对于贮存、使用动态液相腐蚀介质的管道、阀门、泵、反应釜、容器等化工设备或配件，除存在静态液相腐蚀和渗透问题外，还有冲蚀和磨蚀的问题，使用条件相当苛刻。目前用高分子材料制成的整体和衬里化工设备，较好地解决了工作温度高于10℃的动态液相防腐问题，比如工作温度超过10℃的管道、阀门等，但对其它容器的防腐，现有的高分子材料尚不能完全达到耐热和防腐的双重要求。因此，如何进一步提高在动态液相腐蚀介质中高分子材料制品的适用温度和耐热性，是今后高分子材料研究领域的重要课题之一。
结束语
综上所述，在一定温度范围内，高分子材料具有较好的耐无机酸、碱、盐腐蚀性，能够用于金属及其合金材料所不能胜任的工作环境。由于其结构的多样性和可设计性，能针对不同腐蚀条件合理地选用不同材料或采用不同应用形式来满足化工防腐的要求，研制在高温条件下使用的耐腐蚀高分子材料是今后的重要课题。随着人们认识的不断提高和科学研究的不断深入，高分子材料在化工防腐中的应用将越来越广泛，新的防腐高分子材料将层出不穷。
参考文献
[1]王天星，薛守庆，程秋贤，刘鲁峰，王振琪，司兴刚.聚吡咯导电高分子膜在金属防腐方面的研究进展[J].山东化工，2018，47(10):25+28.
[2]陈宇.碳钢表面石墨烯复合防腐涂层的制备及性能研究[D].安徽工业大学，2017
论文作者:孟培培 张庆超
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年8月上
论文发表时间:2019/3/13
标签：树脂论文; 介质论文; 高分子材料论文; 液相论文; 涂层论文; 化工论文; 固化剂论文; 《新材料·新装饰》2018年8月上论文;