第5章-非金屬結(jié)構(gòu)材料耐蝕特性_第1頁
第5章-非金屬結(jié)構(gòu)材料耐蝕特性_第2頁
第5章-非金屬結(jié)構(gòu)材料耐蝕特性_第3頁
第5章-非金屬結(jié)構(gòu)材料耐蝕特性_第4頁
第5章-非金屬結(jié)構(gòu)材料耐蝕特性_第5頁
已閱讀5頁,還剩68頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

第5章-非金屬結(jié)構(gòu)材料耐蝕特性第一頁,共73頁。非金屬材料有良好耐蝕性和某些特殊性,原料來源豐富,價格低廉。但物理機械性能差,施工技術(shù)、腐蝕機理尚不成熟。非金屬材料按性質(zhì)分為:(1)高分子材料,如塑料、橡膠、膠結(jié)材料、涂料;

(2)無機材料,如天然耐酸材料(花崗巖)、工程陶瓷、耐火材料、石墨、硅酸鹽材料;

(3)復(fù)合材料,如玻璃鋼。2第二頁,共73頁。課堂互動3第三頁,共73頁。影響高分子材料老化的因素:

陽光溫度濕度其他作用老化(耐侯性)紫外線紅外線水分、雨雪

一、老化

化學(xué)解質(zhì)或在光、熱、應(yīng)力作用下高分子材料重量、體積、強度等性能發(fā)生質(zhì)變喪失使用性能的過程稱為“老化”。§5-1高分子材料腐蝕特性和影響因素4第四頁,共73頁。影響老化的因素

(1)溫度:升高溫度,引起熱老化并促進化學(xué)老化,增塑劑揮發(fā)等;

(2)陽光:陽光下聚合物基團吸收與它固有頻率相應(yīng)的紫外光波,使高聚物大分子中的化學(xué)鍵激發(fā)或價鍵斷裂產(chǎn)生自由基,在氧氣,水等存在下,發(fā)生進一步裂解反應(yīng);

(3)濕度:大氣中水分子,雨雪使高分子材料發(fā)生溶脹、水解、變形、表面龜裂;(4)其它作用:在光、熱作用下,大氣中氧氣、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫與高分子材料反應(yīng)、裂解;風(fēng)、雨、雪、塵等對設(shè)備的沖刷作用。5第五頁,共73頁。滲透:高分子材料處于環(huán)境中,腐蝕性介質(zhì)通過材料表面滲入內(nèi)部,同時,材料的可溶成分及腐蝕產(chǎn)物逆向擴散進入介質(zhì)。溶脹:相當(dāng)數(shù)量介質(zhì)小分子滲入高聚物內(nèi)部,引起高分子材料宏觀上體積和重量增加的現(xiàn)象稱為溶脹。具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)體型高聚物,只能交聯(lián)鍵伸直,難斷裂,發(fā)生溶脹。溶解:如果大分子間無交聯(lián)鍵,溶脹可以一直進行下去,大分子充分溶劑化后緩慢向溶劑擴散,形成均勻溶液的過程稱為溶解。溶解性遵循極性相似相溶原則。線性高聚物溶脹進而溶解。二、滲透溶脹溶解6第六頁,共73頁。三、化學(xué)腐蝕—氧化與水解

氧和水具有很大滲透能力和反應(yīng)活性,反應(yīng)使主鍵斷裂。氧化和水解是高分子材料腐蝕破壞的常見反應(yīng)。尤其溫度高于150—200℃時。

烯烴類聚合物大分子鏈中,在雙鍵α—位碳原子或連有三個碳原子的叔碳原子的氫,結(jié)合力弱,易氧化形成氫過氧化物。化學(xué)腐蝕--氧化7第七頁,共73頁?;瘜W(xué)腐蝕--氧化易氧化程度依次為:聚二烯烴>聚丙烯>低密度聚乙烯>高密度聚乙烯。烯烴大分子引入鹵素,雜鏈大分子抗氧化能力改善。8第八頁,共73頁。加聚反應(yīng)合成的產(chǎn)物的主鏈“C—C”共價鍵不易水解;雜鏈高聚物中雜原子與碳原子形成極性鍵易受到極性很大水分子攻擊。雜原子與碳原子鍵的極性越大,越易水解,在酸、堿催化作用下更易進行;高分子材料的水解基團在酸堿介質(zhì)中的水解活化能越高,越不易水解;

化學(xué)腐蝕--水解耐酸性介質(zhì)水解能力依次為:醚鍵>酰胺鍵或酰亞胺鍵>酯鍵>硅氧鍵。耐堿性介質(zhì)水解能力:酰胺鍵或酰亞胺鍵>酯鍵。9第九頁,共73頁。大分子鏈及鏈段沿應(yīng)力方向移動:拉應(yīng)力作用下:材料的質(zhì)量↑,機械強度↓正應(yīng)力作用下:材料的質(zhì)量增加趨勢↓四、應(yīng)力腐蝕

在某些條件下,高分子材料在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下,介質(zhì)溶入材料內(nèi)部,應(yīng)力增大,耐腐蝕性能急劇下降,發(fā)生類似金屬應(yīng)力腐蝕破裂的現(xiàn)象,出現(xiàn)裂紋,并不斷發(fā)展直至脆斷。其規(guī)律:

(1)拉應(yīng)力促進腐蝕:材料受外加負荷或加工過程殘余應(yīng)力作用時,

10第十頁,共73頁。(2)蠕變和疲勞:長期靜負荷作用及交變應(yīng)力狀態(tài)下,腐蝕性介質(zhì)中,會發(fā)生蠕變和疲勞;

蠕變強度↓、疲勞強度↓(3)環(huán)境應(yīng)力開裂:受多向應(yīng)力或較大應(yīng)變作用下的高分子材料,在某些環(huán)境介質(zhì)中可能產(chǎn)生銀紋,發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。11第十一頁,共73頁。耐環(huán)境應(yīng)力開裂的能力與材料本性和介質(zhì)本性有關(guān):部分結(jié)晶的塑料,晶區(qū)有應(yīng)力集中,在晶區(qū)與非晶區(qū)的交界處產(chǎn)生裂紋的傾向性就大;應(yīng)力集中部位,環(huán)境應(yīng)力開裂的可能性大;分子量小、分布窄的高聚物比大分子量的易發(fā)生開裂。在具有中等溶脹能力的醇類、蓖麻油等活性介質(zhì)中,材料易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。

12第十二頁,共73頁。

聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為主要原料,加入增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、顏料劑等經(jīng)捏合、混煉和成型加工過程而制的。按100份樹脂加30-70份增塑劑的塑料,質(zhì)地柔軟,稱軟聚氯乙烯塑料。

通常不加或加少量增塑劑(不超過5份)的稱硬聚氯乙烯塑料?!?-2耐腐蝕高分子材料一、

聚氯乙烯13第十三頁,共73頁。

除強氧化劑(如濃度大于50%硝酸、發(fā)煙硫酸),芳香族、氯代碳氫化合物(如苯、甲苯、氯苯)及酮類外,能耐大部分酸、堿、鹽類、碳氫化合物、有機溶劑等介質(zhì)腐蝕。

1.耐蝕性能:

分子結(jié)構(gòu)中不含有活性較大基團,主鏈全是非極性共價鍵C-C聯(lián)結(jié)而成,故具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。影響耐蝕性能因素:溫度、應(yīng)力、介質(zhì)。溫度、內(nèi)應(yīng)力越高腐蝕速率越快。14第十四頁,共73頁。材料的溶解性和滲透性增加聚合物裂解交聯(lián)氧化產(chǎn)物降解交聯(lián)(老化)與強氧化性介質(zhì)接觸,會被氧化,在光、熱或機械作用下易發(fā)生脫氯化氫反應(yīng),導(dǎo)致降解和交聯(lián)、變硬、變脆亦發(fā)生“老化”。15第十五頁,共73頁。2.應(yīng)用:

良好耐蝕性,一定機械強度,成型加工和焊接方便,所以應(yīng)用廣泛。可制作貯槽、塔設(shè)備、電除霧器、離心泵、風(fēng)機、管道、管件、閥門等。制成纖維布耐酸、耐堿、低價作濾布。P134表5-4根據(jù)PVC材料的特性和具體使用條件確定許用應(yīng)力和安全系數(shù)。以長期拉伸強度作為計算許用應(yīng)力的依據(jù)。焊縫系數(shù)0.85~0.95,一般取0.6。3.設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計特點:16第十六頁,共73頁。剛性較小,防止變形,頂蓋,筒體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用加強性措施;避免焊縫本體和焊縫邊線的母材斷面的劇烈變化;17第十七頁,共73頁。采用雙面或單面對接加強焊提高焊縫強度、保護焊縫;焊縫盡可能錯開(多塊板材);利用PVC的熱塑性,管道之間采用熱脹承插的結(jié)構(gòu)連接。18第十八頁,共73頁??紤]到材料的膨脹系數(shù),金屬加強構(gòu)件與塑料設(shè)備之間允許相對自由位移;膨脹系數(shù)大,長管道,注意加膨脹節(jié);強度低不能承受過大附加載荷;19第十九頁,共73頁。具有良好的耐蝕性、耐溶劑性、耐熱性(>PVC)可以采用熱塑性塑料的加工方法、可以焊接

常用于制作化工管道、貯槽、襯里等,石墨改性PP,可做PP換熱器。

線膨脹系數(shù)PP=3線膨脹系數(shù)PVC

楊氏模量PP=1/8楊氏模量PVC熱膨脹和剛性問題二、其它塑料

但注意熱膨脹和剛性問題。1.聚丙烯塑料(PP):20第二十頁,共73頁。聚四氟乙烯(PTFE,F(xiàn)-4)聚三氟氯乙烯(PCTFE,F(xiàn)–3)聚全氟乙丙烯(FEP,F(xiàn)–46)2.氟塑料:

氟塑料是含氟原子的塑料總稱。具有優(yōu)良的腐蝕性、耐熱性、自潤滑性和電性能。

21第二十一頁,共73頁。聚四氟乙烯(PTFE,F(xiàn)-4)

CF2

-

CF2

〕n高化學(xué)惰性耐蝕性耐熱性耐老化性機械強度、剛性低線膨脹系數(shù)大導(dǎo)熱性差熔點高,成型加工困難難粘結(jié)或焊接用做摩擦件和密封件,用在高溫或強腐蝕場合(1)聚四氟乙烯(F-4):穩(wěn)定性好、耐老化“塑料王”但注意機械強度低于其他塑料,剛性也比較低。22第二十二頁,共73頁。聚全氟乙丙烯(FEP,F(xiàn)–46)-[-[-CF2-CF2-]x--[-CF-CF2-]y-]-n

FEP熔點<PTFE熔點;加工成型性優(yōu)于PTFE(3)聚全氟乙丙烯(F-46):突出優(yōu)點是熔點低加工成型性優(yōu)。(2)聚三氟乙烯(F-3):較好耐蝕性,加工成型性優(yōu)。

聚三氟氯乙烯(PCTFE,F(xiàn)–3)〔

CF2

-

CF

〕nCl加工成型性優(yōu)于聚四氟乙烯23第二十三頁,共73頁。熱塑性塑料加工成型性優(yōu)

,用做涂層和襯里。

3.氯化聚醚塑料:

結(jié)晶和大分子結(jié)構(gòu)中存在醚鍵,耐蝕性、耐溶劑性好,但對強氧化劑不耐,也不耐氯、氟、溴腐蝕。熱塑性塑料加工成型優(yōu),用做耐蝕和耐熱的閥門、泵、密封環(huán)主要用于防腐涂層

4.聚苯硫醚塑料(PPS):

耐熱性好,機械性能好,但耐蝕性差。24第二十四頁,共73頁?!?-3耐腐蝕無機非金屬材料(1)陶瓷的基本概念:

陶瓷:(廣義)指金屬氧化物、碳化物、氮化物、硼化物,即所有固態(tài)無機材料統(tǒng)稱陶瓷。

(狹義)指一切金屬氧化物。以SiO2為主體的陶瓷,統(tǒng)稱硅酸鹽陶瓷。

特點:溶點高、耐高溫、強度硬度高、耐氧化、耐腐蝕、高化學(xué)穩(wěn)定性。1.陶瓷的特性一、

陶瓷25第二十五頁,共73頁。陶瓷的耐蝕性的影響因素:材料的化學(xué)成分礦物學(xué)組成孔隙結(jié)構(gòu)類型高溫下材料性質(zhì)的變異腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)SiO2↑,Al2O3耐酸↑CaO,MgO耐堿陶瓷的化學(xué)組分為各類硅酸鹽26第二十六頁,共73頁。

(2)陶瓷材料的特性指標:孔隙率和吸水率不滲透性耐熱沖擊性能耐酸度

27第二十七頁,共73頁。吸水率:材料吸水前后重量之差與原重量之比。W:吸水率;G0:干燥件重量;

G1:試件被水飽和后的重量。②不滲透性

是材料抵抗液體或氣體滲透的性能。

用水或腐蝕性溶液注滿壓力空間,施以一定壓力,在一定時間內(nèi)如果試件大氣側(cè)無明顯漏泄或液滴則可以認為不滲透??紫堵剩翰牧现锌障扼w積與材料總體積之比。①空隙率和吸水率28第二十八頁,共73頁。

③耐熱沖擊性能

是反映材料承受溫度劇變能力的指標。

④耐酸度

表示腐蝕性。K:耐酸度;g1:試驗前材料重量;

g2:試驗后材料重量。29第二十九頁,共73頁。(3)化工陶瓷的應(yīng)用:

主要成分60%-70%SiO2和20%-30%Al2O3少量K2O和Na2O等,具有優(yōu)良耐腐蝕性,能耐除氫氟酸、硅氟酸、熱磷酸及濃堿外任何化工介質(zhì)。

可作塔器、貯槽、泵、風(fēng)機、懸塞、管、管件、襯里材料。30第三十頁,共73頁。

2.設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

化工陶瓷強度低,適于制作常壓、低壓設(shè)備。為保證坯體干燥,燒成過程中能自由伸縮,容器殼體設(shè)計成圓筒形、球形,器壁不能過薄,直徑不大于1.2m,高度不超過1.5m。設(shè)備的底蓋:為介質(zhì)易排凈,底設(shè)計成蝶形、半球形、平底,底與筒體連接內(nèi)外轉(zhuǎn)角半徑大于壁厚的1/3,頂蓋采用蝶形、橢圓形或半球形。31第三十一頁,共73頁。設(shè)備的支座:盡可能設(shè)計成裙式支座,四周開設(shè)透氣孔,還可用凸圈式支承。濾板:抗壓強度遠大于抗拉強度,濾板設(shè)計成拱形。32第三十二頁,共73頁。連接結(jié)構(gòu):設(shè)備接管、管道、塔節(jié)間連接采用承插結(jié)構(gòu)或金屬活套法蘭連接(內(nèi)壓設(shè)備)。33第三十三頁,共73頁。輸送熱介質(zhì)的管道:設(shè)置補償裝置。34第三十四頁,共73頁。二、其他硅酸鹽材料1.玻璃

普通玻璃:主要成分是SiO2和堿金屬氧化物(K2O,Na2O),化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較差。

石英玻璃:主要成分是高純SiO2,線膨脹系數(shù)極小,耐熱性極高,具有良好耐蝕性,但熔制困難,成本高。主要用于制作實驗室儀器、高純物料提純設(shè)備。

高硅氧玻璃:含有95%SiO2,線性膨脹系數(shù)小,耐熱性高,良好耐蝕性,制作工藝和成本高于普通玻璃,低于石英玻璃。是石英玻璃的替代品。

硼硅酸鹽玻璃:含有79%SiO2,12%-14%B2O3,少量Al2O3和Na2O,耐熱、硬質(zhì)、耐蝕、制作工藝性能好。用于制作實驗室玻璃儀器、蒸餾塔、吸收塔、泵、換熱器、管道、法蘭、閥門等。35第三十五頁,共73頁。(70~75%SiO2+~15%Al2O3+~10%(K2O、Na2O)用于修筑:鹽酸、硝酸的處理槽、貯槽、吸收塔、電解池制造碘、溴的裝置砌做耐酸的地坪、溝槽和基底等產(chǎn)地不同的花崗巖,性能差異較大2.花崗巖

是天然石材,含70%-75%SiO2,15%左右Al2O3和10%左右堿金屬氧化物(K2O,Na2O)。主要礦相是長石和石英,少量礦相是云母和磁鐵礦,質(zhì)地致密,耐蝕。36第三十六頁,共73頁。(50%SiO2+~15%Al2O3+~35%(堿金屬和鐵氧化物)使用范圍與花崗巖類似,襯砌施工比花崗巖方便鑄石具有極高的耐磨性3.鑄石

是玄武巖、輝綠巖及工業(yè)渣配料溶化,鑄成人工石材,含約50%SiO2,15%左右Al2O3,其余是堿金屬和鐵氧化物。耐酸、耐堿、耐磨、施工方便。37第三十七頁,共73頁。在碳的同素異形體中,無定形碳和石墨的成品統(tǒng)稱為碳素材料碳素材料是一種重要的工程材料具有一系列優(yōu)良的物理,化學(xué)性能,耐磨、耐蝕的特點;應(yīng)用:冶金、機電、化工、原子能和航空等工業(yè)部門?!?-4碳—石墨

38第三十八頁,共73頁。一、碳—石墨制品制造1.天然石墨:是由含有大量有機質(zhì)的沉積碳或煤層、含碳氣體,在地殼中受高溫、高壓作用,逐漸經(jīng)熱力變質(zhì)而成的,是一種非金屬礦物,呈黑色或剛灰色,形狀呈鱗片或葉片狀,純度低,組織松散發(fā)滑。39第三十九頁,共73頁。2.人工石墨:以無煙煤、焦炭、石油焦、瀝青等為主要原料,經(jīng)粉碎、篩分、成型、煅燒及石墨化等工藝過程制的產(chǎn)品。生產(chǎn)流程:無煙煤、焦炭、石油焦填塞孔隙合成樹脂、水玻璃、低熔點金屬40第四十頁,共73頁。浸漬石墨的機械強度顯著提高,導(dǎo)熱性和熱膨系數(shù)變化不大3.不透性石墨:碳—石墨經(jīng)浸漬劑(合成樹脂、水玻璃或低熔點金屬)浸漬填塞孔隙制成不透性石墨。41第四十一頁,共73頁。1.性能

(1)優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能:對大部分酸、堿、鹽、有機化合物介質(zhì)都是穩(wěn)定的,在強氧化劑中發(fā)生膨脹軟化而破壞;

(2)優(yōu)良的導(dǎo)熱性能:石墨化程度越高,其傳熱性能越強;

(3)熱膨脹系數(shù)小,優(yōu)良耐熱沖擊性能:操作時溫度波動不會炸裂;

壓制和澆注石墨導(dǎo)熱性下降,熱膨脹系數(shù)提高(4)優(yōu)良的自潤滑特性:作減磨材料。二、

碳—石墨性能與應(yīng)用42第四十二頁,共73頁。

制備熱交換器、膜式吸收塔、鹽酸合成爐、塔設(shè)備(板式塔、填料塔)及流體輸送設(shè)備(離心泵、管子、旋塞)。化工機械上作密封環(huán)、滑動軸承。2.應(yīng)用:主要利用石墨耐腐蝕性,耐磨性。不透性石墨:在鹽酸、氯堿、次氯酸鈉、磷酸、醋酸以及農(nóng)藥的生產(chǎn)中作

熱交換器(列管式、噴淋式、塊孔式、板室式)吸收塔鹽酸合成爐離心泵管子、管件旋塞等密封環(huán)和滑動軸承43第四十三頁,共73頁。膨脹石墨(柔性石墨、可撓性石墨):高優(yōu)良的熱穩(wěn)定性導(dǎo)熱率(各向異性)耐蝕可壓縮性回彈性

特別適用于陶瓷、玻璃設(shè)備或接管法蘭面的密封廣泛用做閥門、泵、壓力容器、熱交換器的密封材料及隔熱保溫材料。三、新型碳素材料

1.膨脹石墨:天然鱗片石墨,凈化,酸洗,水洗,加熱爐中在1000℃左右下分解,氣化,模壓,輥壓,沖壓成制品。

制品質(zhì)地柔軟,高熱穩(wěn)定性,熱導(dǎo)性好,耐蝕,可壓縮性、回彈性好。44第四十四頁,共73頁。2.碳纖維及復(fù)合材料

碳纖維:天然或人造纖維在一定條件下經(jīng)過加工和碳化而成。耐熱、耐腐蝕、低導(dǎo)熱性,常將碳纖維織成碳布、碳氈用作感應(yīng)爐、電阻爐的熱屏蔽材料。

具有良好密封性,壽命長,常作密封填料。碳纖維復(fù)合材料:碳纖維/樹脂、碳纖維/金屬、碳纖維/碳,碳纖維/樹脂應(yīng)用最多。高比強度、高比剛度、耐蝕。用作化工機械高速回轉(zhuǎn)件,如離心機轉(zhuǎn)鼓、泵的葉輪。45第四十五頁,共73頁。彌補了普通C素材料的弱點(脆性),具有很高的比強度、比剛度;

C纖維導(dǎo)熱性低,用做感應(yīng)爐或電阻爐的熱屏蔽材料;石墨化纖維導(dǎo)熱率較高,可做為發(fā)熱元件(真空、惰性氣體中:2500℃);石墨紗經(jīng)四氟乙烯浸漬,作為輸送腐蝕介質(zhì)的化工泵的填料密封,密封性好,使用壽命長。碳纖維及復(fù)合材料46第四十六頁,共73頁。石墨材料不能焊接、易機械加工,多采用膠結(jié)組合大多采用平板、塊、管、條等進行粘結(jié)組合;

多層板膠結(jié)時,膠結(jié)縫要錯開(60°);4.石墨設(shè)備結(jié)構(gòu)特點47第四十七頁,共73頁。接管與筒體的連接通常也用膠結(jié)的方法;

有時采用螺紋(螺紋牙)與膠粘劑并用的連接結(jié)構(gòu);48第四十八頁,共73頁。筒體與筒體的連接通常也用膠結(jié)的方法;管子與管板連接采用錐形膠粘結(jié)構(gòu);49第四十九頁,共73頁。設(shè)備或管道彼此間采用凸緣活套法蘭、頂蓋采用平面法蘭;50第五十頁,共73頁。石墨與金屬材料組合設(shè)備,要考慮熱膨脹系數(shù)的影響浮頭式列管換熱器的熱補償結(jié)構(gòu)與金屬組合制造設(shè)備,應(yīng)考慮其不同的熱膨脹系數(shù)的影響,采用熱補償結(jié)構(gòu)。51第五十一頁,共73頁。§5-5樹脂基復(fù)合材料--玻璃鋼的耐蝕性玻璃鋼:玻璃纖維(或玻璃纖維布)與熱固性樹脂組成的樹脂基復(fù)合材料稱為玻璃纖維熱固性增強塑料,俗稱玻璃鋼。52第五十二頁,共73頁。輕質(zhì)高強,耐蝕性優(yōu),耐熱性好,線膨脹系數(shù)小,成型加工性好等特點,應(yīng)用廣泛。性能與玻璃纖維及樹脂的種類、組成相的比例、組成相之間的結(jié)合強度有關(guān)玻璃鋼制品53第五十三頁,共73頁。一、組成1.玻璃纖維:玻璃鋼的骨架。是將玻璃球置于電熱白金坩堝中,高溫加熱至熔融,通過坩堝底部許多小孔流出,經(jīng)高速機械拉引而成直徑小于10μ的纖維。纖維束經(jīng)浸潤劑粘接成原紗,再根據(jù)需要制成捻紗或無捻紗制品。玻璃纖維分兩類:(1)無堿玻璃纖維低堿硼硅玻璃:含堿低于0.5%,強度高,作增補材料;

(2)有堿玻璃纖維:含堿量為8-15%鈉鈣玻璃,耐火、耐風(fēng)、電絕緣及機械強度差,但成本低。54第五十四頁,共73頁。環(huán)氧基玻璃鋼常用樹脂的耐蝕特性(1)環(huán)氧樹脂

凡分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團的高分子化合物統(tǒng)稱為環(huán)氧樹脂。

2.合成樹脂:影響玻璃鋼物理、化學(xué)性能。常用的熱固樹脂有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚酯樹脂,其作用是將玻璃纖維粘接為一個整體,起傳遞載荷和防滲透作用,賦予玻璃鋼各種優(yōu)良綜合性能,如良好耐腐性,電絕緣性,施工工藝性等。55第五十五頁,共73頁。粘接性能優(yōu)異;環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性;固化收縮率?。ㄒ话?lt;2%):

(酚醛樹脂為8%~10%;不飽和聚酯樹脂為4%~6%;有機硅樹脂為4%~8%);

環(huán)氧固化物的馬丁耐熱度105~130℃;

常溫下流動性好。56第五十六頁,共73頁。(2)酚醛樹脂防腐工程用熱固性酚醛樹脂熱塑性酚醛樹脂57第五十七頁,共73頁。較高的化學(xué)穩(wěn)定性在非氧化性酸中,耐蝕性>環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂,不耐堿腐蝕;馬丁耐熱度為120℃,最高為

150℃(不受力);具有較大的收縮率和氣孔率;環(huán)氧-酚醛樹脂使材料的耐酸、堿,耐熱以及收縮率、粘結(jié)性等性能得到綜合提高。58第五十八頁,共73頁。(3)呋喃樹脂分子中含有呋喃環(huán)的高聚物稱為呋喃樹脂。

具有良好的耐酸、耐堿性能可在酸堿交替的環(huán)境中使用不耐氧化性酸和其他氧化性介質(zhì)的腐蝕;

耐溶劑性和耐熱性較好;塑性差易脆裂;與金屬的粘結(jié)能力差。59第五十九頁,共73頁。(4)聚酯樹脂聚酯:多元醇與多元酸形成的縮聚物的總稱。

不耐氧化性介質(zhì)、易老化在堿和熱酸的作用下,發(fā)生水解;成型工藝性能良好;制品致密性好。制造玻璃鋼主要用不飽和聚酯。60第六十頁,共73頁。3.輔助材料:

(1)固化劑:促進或參與樹脂固化反應(yīng)的物質(zhì)。不同樹脂有相應(yīng)固化劑。環(huán)氧樹脂常用胺類和酸酐,酚醛樹脂常用硫酸乙酯和對苯磺酰氯,不飽和聚酯用含有雙鍵化合物,呋喃樹脂以酸作固化劑。

(2)增塑劑:提高韌性,減少開裂,增加可塑性。環(huán)氧玻璃鋼常用聚酰胺和聚硫橡膠,呋喃玻璃鋼常用鄰苯甲酸二乙酯和亞磷酸二苯酯。

61第六十一頁,共73頁。

(3)填料:改善玻璃鋼性能,減少樹脂用量。酸性介質(zhì)常用石英粉、石墨粉。堿性介質(zhì)選用石墨粉、輝緣巖粉。(4)稀釋劑:增加膠流流動性,提高滲透和浸潤能力,利于施工。環(huán)氧酚醛,呋喃樹脂常用非活性稀釋劑,如無水乙醇、丙酮、甲苯及混合稀釋劑(甲苯/乙醇1:1)。62第六十二頁,共73頁。二、玻璃鋼的耐蝕特性

具有玻璃纖維與粘結(jié)劑性能的綜合特性。

1.玻璃鋼的強度和使用溫度

力學(xué)性能的最大特點:比強度高相對密度是碳鋼的1/3~1/4,比強度是碳鋼的2~3倍,過高溫度會使強度降低;玻璃鋼的導(dǎo)熱系數(shù)僅為鋼的1/100~2/1000

不適合做傳熱設(shè)備;熱膨脹系數(shù)較樹脂大為減小固化成型后尺寸比較穩(wěn)定,不會因溫度變化發(fā)生較大的形變。63第六十三頁,共73頁。

2.耐化學(xué)腐蝕特性:耐蝕性取決于樹脂,腐蝕過程是腐蝕介質(zhì)或溶劑的滲透引起樹脂溶脹、溶解、水解、或受熱氧化降解及熱分解作用而導(dǎo)致的樹脂結(jié)構(gòu)的破壞。64第六十四頁,共73頁。3.耐老化性能:在大氣中暴曬,因?qū)ψ贤饩€敏感而老化產(chǎn)生裂紋,失去光澤,發(fā)黑,但對機械強度、抗彎、抗拉、抗壓

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論