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摘要:文中对高分子材质的防腐功能、腐蚀试验、耐腐等级和评价方式等进行探究,阐释高分子物质材料在化工防腐实际应用中存在的问题。
关键词:高分子材料;化工;防腐;运用;实践研究;
在现代化工行业领域中,所说的腐蚀就是材料表面和周围物质之间由于化学作用而遭到破坏的状况。其产生的后果除了物质会被直接损坏外,还会造成生产活动的中止,严重拉低生产能力。由于设备被复制导致环境的污染,更会严重影响人身安全,并且大气腐蚀的产生更对对厂房建筑产生破坏。很多产品由于设备被腐蚀而无法合格达标,更有甚者会无法实现生产。总而言之,腐蚀会让化工生产火丁产生严重的安全事故以及经济层面上的损失。所以实际生产过程中防腐问题是否能够被很好地解决,会对厂房、生产设施的使用寿命和人身安全直接关联,并且更会对企业经济效益产生严重影响。
一、高分子物质的耐腐属性
高分子物质和高分子制品,都具有独特的耐腐性,探究并掌握其耐腐性,对其框架设计以及工程物料选择来讲极为关键。
(一)结构极为缜密并且具有化学惰性
基于高分子物质创建而成的容器、阀门、管道等很多器材,不但不会出现渗漏,并且具有较强的耐腐性,是比较理想的化工配件、耐腐设备。例如,PVC材质的容器,可以盛装一些酸性介质,其不会同酸性介质产生化学反应,也就是说其具有化学惰性,能让聚合物结构免于被化学破坏。
(二)产生化学反应之后在器材表面会产生新的防腐层
把S-148不饱和的UP树脂在常温状态下放到70%的硫酸溶液当中浸泡,一段时间之后表面就会变成黑色,将黑色表层去掉之后,就会发现其内里并没有产生什么变化,只是表面一层产生了化学反应而已。在相关仪器的帮助之下探究表面的黑色物质,会看到主链苯环中已经出现磺化反应。因为主链当中导入磺酸跟集团,这能更好地提升表面结构的缜密性,新形成的磺酸基团可以抗硫酸的侵蚀,并且产生位阻的效应,保护主键结构,并且组织硫酸的逐渐渗透。也就是材料和介质产生了化学作用,并且形成惰性更强的物质,让表面更为精密,可更好地阻止介质渗透到内部,对内部产生保护作用。
(三)不会被微生物所侵蚀
很多制品被腐蚀破坏是因为微生物的侵蚀与繁衍,破坏分子机构,使其最后失去有效的应用功能。绝大多数高分子物质对于微生物来讲都有很好的惰性,不具备微生物生存与繁殖的条件,继而避免遭到侵蚀与损坏。
二、耐受腐蚀的层级以及评价方式
在介质条件相同的前提下,不同物质具有不同的抗腐蚀性,同样的物料材质在介质不同的时候也会具有不一样的抗腐蚀性。在腐蚀的实验当中,一般都是把高分子物质的腐蚀性进行区分:
(一)很耐腐蚀
很耐腐蚀就是实验样品在一定温度条件下的某一个介质当中,在其表面不会产生什么变化,也不会产生颜色、色色度、表面的粗糙程度等都不会产生变化,可以保留90%左右,质量的变化率会小于+-0.5%。
(二)耐腐蚀性
耐腐蚀性就是基于很耐腐蚀的前提之下,实验样品的颜色会产生变化,可是在光泽与表面的粗糙程度上不会产生变化,保留的强度高于85%,质量产生的变化会小于+-1%。
(三)尚耐腐蚀性
说的是在很耐腐蚀前提之下,实验样品的颜色会产生变化,光泽和便面的粗糙程度都会产生变化,可是还没有产生腐蚀麻点,保留的强度高于60%,质量产生的变化也会小于+-2%。
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(四)不耐腐蚀性
就是基于很耐腐蚀性的前提下,实验样品产生下列状况质疑:表面会发粘,出现腐蚀性麻点,保留强度则是低于60%,质量产生变化高于2%。
三、化工放腐蚀中较为常用的高分子物质
(一)EP
EP具有较好的耐水、碱属性,并且具备粘结性与力学性能,在常温状态下,固化的收缩率比较小,施工的公益性比较好。实际使用中,值得重视的是,固化物的耐腐蚀性与耐热性会因为使用不同的固化剂而产生不同。在整个防腐工程当中,依据不同的要求,使用并且研制不同的固化剂。例如,针对6010EP来讲,如果使用C-20作为固化剂,受热产生变形的温度是80℃,而要是使用乙二胺作为固化剂,呢么受热产生变形的温度是50-60℃,倘若使用苯二胺作为固化剂,那么其受热产生变形的温度应该是150℃左右,并且其抗腐蚀性会得到有效改善。基于此,EP的耐腐蚀性与耐热性就会有较大的可设计性、调节性,使用恰当的固化剂更是重要技术。
遵照国家先关规定以及有关部门的许可,EP可应用于食品行业与医药制造业中的防腐作用,可是需要使用许可的固化剂,也就是说固化剂有很多种,由于EP产生较小的固化收缩率,有很强的粘结力,其还可用来防腐瓷砖的勾缝树脂。
(二)不饱和的UP
UP可在常温下固化,具有较好的浸润性,价格更加低廉,能耐受腐蚀性溶液的侵蚀,不需要稀释剂,且公益性更为良好。这中树脂在化工防腐方面可广泛应用,并且有较大的应用量,不管是图层防腐还是整体的防腐器具有具备实际应用的场合。存在的不足就是固化收缩率比较大,耐热性被树脂本身所决定,EP的粘合能力更强,化工防腐当中常会用到如下树脂:
乙烯基酯;是低分子量的EP丙烯酸聚合物,具备EP力学性能,还有耐腐蚀性,是最好的一种耐腐蚀性树脂。
双酚A型;这个树脂的受热变形温度高于100℃,有较好的耐化学药品性,力学性能与耐腐蚀性教乙烯基酯差些。
二甲苯系列;这一系列的树脂有较好的耐腐蚀性,国内仿佛行业中的使用比较广。
(三)酚醛树脂
这种树脂的耐腐蚀性以及耐热性比较突出,可是却不耐碱,在高温状态下才能实现固化,所以其实际应用受到制约。通常是支撑阀门,挥着耐高温管的一些零配件。
(四)含卤素较高的分子物质
含卤素的耐腐蚀性高分子物质,通常就是含氟材质。含氯的材质有PVC和PE-C等,一般是管道或者贮罐与化工容器等。含氟的塑料通常有PTFE、PVDF等,一般都是用在重点防腐零部件的生产,比如防腐接头、导管或者垫片等,而含氟的橡胶一般都是用来制作防腐作用的密封件。
四、高分子材质物料在化工防腐当中的实际应用
高分子材质物料的实际应用有多种形式,一般有以下几个层面:
(一)涂层
在需要进行防腐处理的部委涂上高分子物质的涂层,是较为常用的一种防腐形式,目的就是为了隔离开腐蚀介质和材料,让其不会产生化学反应,不同的介质,使用不同的涂层物质。
(二)整体的防腐器具
使用高分子物质来替代金属物质,制作成不同耐腐蚀性的整体设备,在项目工程中具有较大的应用量,并且因为自身的质地轻盈、运输方便等特点广受推崇。比如PVC材质的防腐器具,玻璃钢材质的贮罐、槽,内衬是PTFE材质的玻璃钢阀门,或者是铝塑复合管以及橡胶管道等等。
(三)衬垫
通常都是使用含氟高分子物质制造多种类型的防腐垫片。
结束语
基于一定的温度,高分子物质有很好的耐腐蚀性,其能在金属或者合金材料无法工作的环境中工作。因为其具有多样性以及可设计性,基于腐蚀条件的不同科学地使用不同的材质,或者基于应用形式的不同来对化工防腐相关要求进行满足。研发高温环境中所应用的高分子耐腐蚀材料是未来的关键课题内容。伴随人们认知能力的提升,科学技术钻研不断深入,高分子物质材料在化工防腐过程中的适应会愈加广泛,研制新型房屋高分子物质也将会更多。
参考文献:
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[3]陶国良.高分子复合材料在化工设备应用中的若干问题[C]// 新型材料在化工装置应用技术研讨会.2001.
论文作者:李晓磊
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第8期
论文发表时间:2018/10/31
标签:高分子论文; 固化剂论文; 物质论文; 化工论文; 耐腐蚀性论文; 材质论文; 介质论文; 《建筑细部》2018年第8期论文;