精選優質文檔-----傾情為你奉上精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業專心---專注---專業精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業高分子耐蝕材料摘要：高分子耐蝕材料是應用極廣的一類耐蝕材料，因為它具有很廣泛的適應性和用途，被制成各種形態。作為一類年輕的材料，高分子耐蝕材料正面臨著快速發展和廣闊的市場前景。本文將介紹高分子耐蝕材料的集中具體分類及國內外的發展現狀。關鍵字：高分子腐蝕耐蝕性應用腐蝕是指材料與外界反應引起的材料破壞或變質，發達國家腐蝕損失平均占國民經濟總收入2-4%。美國于1990年調查表明化學工業的腐蝕損失達829億美而我國在腐蝕損失方面也做過調查。l988估計為270—500億人民幣。近年來，國內外大量應用實例表明，高分子材料在企業防腐領域中顯示出越來越大的作用，并且以其易成型加工．易修補價格艇宜的優勢越來越受人們的重視。因此國內外專家學者的研究工作也很活躍，新材料不斷出現，為各行各業的實際應用提供了較多的選擇機會。在一定溫度下，高分子材料耐無機酸、堿、鹽的腐蝕性能優于金屬材材并隨著科研工作的深入開展，高分子材料在防腐蝕領域中將發揮更大的作用。高分子材料的品種繁多，耐腐性能優異因而發展迅速，主要有熱塑性樹脂．熱固性樹脂和彈性體，熱塑性樹脂中仍以聚氯乙烯聚乙烯．聚丙烯的應用占主流，工程塑料類雖然有優異的耐腐性能，但因其價格的原因，在中等的腐蝕環境中首選的仍是價廉易得、加工容易的材料，工程塑料中尤以氟樹脂應用面最廣，增長也最快，熱固性樹脂大多制成復合材料使用，但增長率低于熱塑性樹脂．玻玻鋼的概念也不斷在發展，增強熱塑性樹脂和碳纖維增強樹脂已得到重視。從產品結構上看，壘結構塑料泵，閥，管較大幅度代替金屬結構，纖維增強樹脂設備得到廣泛應用。一幾種主要的高分子耐蝕材料1．氟樹脂廈涂料氟樹脂是具有巨大技術革新潛力、適臺特殊新用途的高性能材料、其優異的耐蝕特能在化工行業中應用越來越廣泛，它們可為三類：非塑性加工類，如PTFE(聚四氟乙烯)；熱塑性加工類．如FEP(壘氟乙丙，PVDF(聚偏氟乙烯)PFA(壘氟烷氧基共聚物)ECTFE(Ha1ar乙烯一三氟氯乙烯仍然是氟塑料中最重要的品種，大約占氟聚合物產量的60嚦，年增長率為5嚦；近年來開發的熱塑性加工的氟樹脂年增長率達到7嘶，其中PFA可望達到8—9嘶，而最常用的是聚偏氟乙烯．它在耐蝕和耐熱方面稍遜于聚四氟乙烯(PTFE)，但其制造簡單，價格也低得多。最近開發的乙烯一四氟乙烯共聚物在腐蝕性和機械強度方面居于氟塑料首位，能耐無機酸堿鹵素和幾乎任何有機溶劑，在國外已得到了應用。近年來氟樹脂涂層的應用廣泛，涂復方法有。粉末涂料噴涂，片材粘臺等。其中耐化學腐蝕和耐熱性最佳的是PFA氟塑料涂層，它能耐濃硫酸濃鹽酸含氯溶劑等，其使用溫度上限為260~28o℃，可采用噴涂法涂復在用底層涂料處理的表面；FEP涂層耐各種化學品，耐腐蝕性和侵蝕性介質。大都以粉末料的形式涂覆使用，其滁層可耐200℃高溫，盡管FEP的價格比PTFE高,但美國一化工企業在回收鹽酸工藝中使用以FEP為涂層的泵．耐蝕性能優異．且造價比用稀有金屬有金屬材料制造的泵低2000美元，每年可得經濟效益2．5萬元，該材料主要生產廠家是美國通用塑料公司；另外，Halar涂料也應用較廣，Halar氟樹脂辣層耐各種化學品(熱的胺系洽劑外)．其價格比PVDF貴J5曬，比PTFE低30曬，它以片狀(帶狀)用膠粘膠牯合的襯里形式蛾以粉末涂料的形式沫覆于金屬，玻璃，碳素材料和陶瓷材料上．可在一100一L50℃下壤用．短時問可經受l80℃高溫，美國FMC疊司利用帶背襯玻璃纖維的Halar薄片襯于4000加侖汽車槽車中．用于運輸強腐蝕性的農藥中問體。另外．蘇聯一家化工廠采用多種牌號的厚400~500微米的氟塑料涂層在36釉鹽酸和40％燒堿中浸泡720A~時未發生任何變化，在o嘶壘氯甲硫醇和一氯化硫組成溫度為90℃的混合物中浸泡l000多小時無變化。w．L．Gore聯臺公司最近推出Flouor-吼ieId氟樹脂涂料，它噴沫后用高溫烘烤成涂層，1毫米厚阿涂厚可以耐各種化學品的腐蝕，能在一269~,260℃下利用．2．FRP材料FRP稱為纖維增強樹脂，目前國際上每每}生產數百萬噸．約有4—5萬個品種，耐蝕F,RP占L3％左右。使用較多的為玻璃增強熱固性樹脂，如不飽和聚脂．環氧、酚醛等．高性能樹脂使用較多的為高級乙烯基樹脂．鹵代樹脂等；近年來發展了玻纖增強熱塑性樹脂，如玻纖增強聚丙烯，尼龍，PPS．PVC等．在國外纖維增強熱塑性樹脂的發展速度碡超過纖維增強熱固性樹脂：增強材料也己擺脫了單一玻璃纖維．相繼發展了無紡布、碳纖維(如Kevlar)和陶瓷纖維(如硼化物氧化鋁．碳化硅)等增強材料。FPR結構上己普遍采用耐蝕復合結構，即富樹脂層增強物的形式基本以表表氈及短切氈為主。耐蝕玻璃鋼的壽命已長達2o年。纖維增強塑料可以制作管道，貯槽、閥泵，風機等設備．具有優異的耐蝕性能。如美國一家化學品公司采用長絲纏繞加強高級乙烯基樹脂外加兩Nexus玻璃纖維覆面氈料制成玻璃鋼管道．用于輸送含有氯氣、二氧化氯氣，堿和次氯酸鈉的混合液，用溫度90—100℃。美國西方化學品公司采用手工纏繞20英尺長的管道．內襯0．25英寸的囟代聚酯樹脂兩層，在現場采用傳統的對接工藝聯接，用硅樹脂作油灰放入接口處，用樹脂授漬的玻璃布纏繞．制成了長900英尺的電解槽集氣管，用于排放氫氣、廢鹽水堿和氯氣等介質，預計使用壽命可達2o年，又如．美國Amoco公司開發了間苯二甲酸不飽和樹脂，其價格只有乙烯基不飽和樹脂的三分之二，它緣合了高強度、耐蝕性和耐久性多方面特點，已廣泛得到應用。如其樹脂制作的一個220升的鹽酸貯罐．使用25年完好無損。為了改善玻璃鋼制品的耐蝕性和擴大塑料材料的使用范圍，經常采用玻璃鋼內襯塑料(如PVC)制作設備．目前這種全塑疊層復合的FRP已得到了較快的發展。如，日本富士化工公司使用高耐蝕的聚乙烯材料．采用連續成型工藝，外纏耐蝕性玻璃纖維增強材料制成玻纖增強塑料管，可在鹽水電解裝置中使用。瑞典諾貝爾公司在加拿大興建的電解法氯酸鈉電解裝置中采用內襯FEP的FRP(玻纖增聚酯樹脂)電解槽，代替鋼襯橡膠電解槽和鈦制電解槽，具有耐蝕耐溫性．避免了雜散電流的危害．雖價格是襯膠鋼槽的3倍．但幾乎勿需維修，美國EGC公司生產的F1orOclad涂復防腐材料用PTFE膜粘附在玻纖底層上，可用于各種形狀的反應器、蒸餾塔、旋風分離器、運輸化學品的貯槽的內襯等。另外．纖維增強聚苯硫醚(PPS)．聚芳砜、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亞胺(PI)等在許多領域也得到了應用.二高分子耐蝕材料應用1．高分子涂料高分子涂層主要應用了氯磺化聚乙烯涂料和仿瓷涂料。應用場所為貯罐、交換罐的外壁及無菌室內。氯磺化聚乙烯涂料是一種特種防腐涂料由樣品開裂后斷面的sEM照片可以看出HDPE的斷面較光滑，呈脆性斷裂形態。HDPE／LLDPE共混物的斷面形態與HDPE接近，只不過尺度變細，說明LLDPE改進HDPE的ESCR主要是_{J于結晶瘦的降低干¨晶體結構的變化。瓶CPE、SBS、EVA與HDPE的共混物的ESC斷面皇錯綜復雜的網狀結構，表現為典型的韌性斷裂形態．這說明它們僅降低了HDPE的結晶度．更重要的是增加了晶區間的連接，強化了無定形區域，從而能有救地阻止裂紋的發生和發展，使ESCR性能得到顯著改善。它采用氯磺化聚乙烯橡膠做成膜物質，廂入改性樹脂著色劑硫化促進劑和有機溶幫經機械研磨而成，是一種取緄份包裝溶料，具有卓越的耐奧氧防老化以及優良的耐強酸，強堿，無機鹽等腐蝕性能，另外還具有良好的物理機械性能：如趨好的耐磨、耐熱耐濁耐水，抗寒抗霉菌、色穩定性、高彈性等。尤其適用予低溫下施工，因此是較理想的防腐蝕涂料。我們單位硫酸配置罐的外壁經常受液酸及酸霧盼侵蝕，一般調臺漆報本不解擻問題，用不了多久漆膜就脫落了，后來又采用了樹睹漆，但是由于樹脂漆較脆彈性較差，在設備使用及過程中非常容易碰掉，從而破壞了耐蝕層，使防腐的目的難以達到。2．商分子材辯在整體曩具方看自應用(1)整體環氧玻璃鍋錆罐及商水塔辱。(2)整體硬聚氯乙烯的罐體及儲禧等。以上設備所接觸的介質主要為濃鹽酸及稀硫酸等。三在國內的發展70年代初在虹1日所高校設立了腐蝕與舫護專業，其中耐蝕高分子材料及其應用作為一門主要的必鷹課程，主要介紹耐蝕高分子材料及其選用、腐蝕機理、應用加工理論及施工技術，從80年代初開始奧田聰教授數次來華講課，所有這些都對推動耐蝕高分子材料在我同的發展起了積極作用。從80年代開始，我國陸續成立了壘國性的和地方性的防腐蝕學會和協會，在許多工業領域成立了防護行業組織，相應地在一些大中型的化工廠、石化廠、化纖廠和冶煉廠成立了防護班組和車閌，其中大多設有耐蝕高分子材料施工應用的內容。進A9o年代以來，隨著我國經濟的高速發展，大量的國外技術和資金涌人中國，在耐蝕高分子領域也出現了一批合資或獨資的專業廠和防護工程公司，這將給我國耐蝕高聚物工業的發展增添新的活力。我相信，通過這次洽談會，也必將在這方面起到積極的促進作用。我國在耐蝕高分子領域已形成了一支從開發研究、設計到施工應用的配套隊伍．特別是鄉鎮企業的崛起和發展，正逐漸成為這個領域的骨干力量，估計逸支隊伍的人數達數萬人之多例如，單江蘇省就有玻璃鋼廠上千家．在某些市、縣和鄉還形成了璇輔王和應用耐蝕高分子材料為特色的專業群體，如浙江某市就有氟塑料加工廠100多家，河北某縣有防護施工公司幾十家。這一領域每年舉辦壘國性和地方性的各種交流會、展覽會、培訓班、新產品鑒定會和定貨會等有幾十次之多，反映了這一領域市場的活躍。相應地全國性和地方性的防腐蝕學會出版的刊物和信息報導也達十多種．其中耐蝕高分子材料常常成為主要報導嚏容。，．2耐蝕高分子材料在防腐蝕領域中的重要性與日俱增總的講在防腐蝕材料應用領域，金屬與非金屬材料相比，非金屬材料發展迅速，在非金屬材料中，耐蝕高分子材料更為活躍，在各種耐蝕高分子材料中，玻璃銅、重防護涂料和新型的襯里材料和技術更受重視這也就是我們這次交流會的重要內容。四發展現狀1．市場潛力巨大目前耐蝕高分子材料無論從技術上和數量上還不能滿足國內市場的需要。例如，據了解我國大慶和勝利=大油田預計每年新開發油田需防腐蝕管道6000公里，需要更換的3000公里，如果以玻璃鋼取代部分鋼管，僅兩個油田就需要5萬噸而目前僅用了很小部分。又如我國目前已成為世界集裝箱生產最多的國家，每年約需集裝箱涂料近十萬噸-而目前幾乎都從國外進口。再如，據了解我國冶煉和力系統最近幾年單脫硫塔防腐蝕工程就160多個，每個塔防護面積近萬平方米。其它如每年幾十個重點工程、數千公里的地下管道和海洋J二程等也是防腐蝕巨大的市場所在。這次會議上大森和男發生介紹的“水管修復技術”文章稱這個技術自85年開始后司前已成功地進行了125公里管道的修復但前幾天外地一個公司來電話說有120公里直徑1．2米的管道要修補我們希望日本公司在遣方面發揮用。2.技術水平不高、力量分散(1)雖然耐蝕分子材料在我國發展速度是快的，市場也是十分活躍．但從總體看技術水平尚不高，與世界先進技術水平還有相當的差距，如：·新產品開發水平尚不高，產品品種單一，質量不夠穩定，應用水平不高}·產品數據不全，缺乏統一的國家和行業昀標準；施工隊伍素質還不高，施工質量能保證。(2)雖然耐蝕高分子材料隊伍犬，但力量分散這個領域國家骨干大企業較少，主力軍以鄉鎮企業為主，這些鄉辦企業大多是小型分散的，它又是一一個跨行業服務的行業，缺乏一個全國性的壘面發展規劃，在資金、原壯上也存在一些瞳難。對于這些前進中的題，目前已引起我國有關部門的注意和重視。五發展前景1.向集團化、大型化方向發展當前耐蝕高分子材料市場競爭分激烈，原因之一是低水乎的重復產品廠家多，產品技術含量不高。此外生產跏漠小，生產成奉高也削弱了競爭能力因此，為了避免在競爭中被淘濁，就必須提高技術水乎，產品上檔次、上規模，出路之一就是部分企業聯合起來走集團化、大型化發展之路當然，這里指咐大型化是相對于那些數十萬元、數佰萬元產值企業而言，就目前水平而言，在耐蝕高子領域能夠發展成數千萬元、上億元產值的廠就算大企業了2.與國外合作，同國外現代技術根按軌從總體上講我們目前技術上還是落后于國外先進水乎，這是我們希望與國外合作提高自己水平的主要依據，另一方面，國外企業在這一合作中，也是獲得中國市場的極好機會，這種建立在兩者利益一致基礎上的合作，就可能為我們同國外現代技術接軌創造有利條件。3.結臺中國國情，形成自己的特色目前耐蝕高分子材料在中國的銷售和程應用有以下三種情況：產品技術水平低，施工質量差，雖然經磨鏡工藝或新工藝處理后，在三種試驗條件下的耐蝕性能與燕體相比都有所提高。新工藝處理后的樣品，其表面抗3．jNaCI。硫化氫氣體及人工汗液的能力優于磨鏡工處理的