非金属材料的耐蚀性能1课件

1、第六章 非金属材料的耐腐蚀性能1 一般特点2 防腐蚀涂料3 塑料4 玻璃钢5 橡胶6 硅酸盐材料7 不透性石墨.非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料。自19世纪以来，随着生产和科学技术的进步，尤其是无机化学和有机化学工业的发展，人类以天然的矿物、植物、石油等为原料，制造和合成了许多新型非金属材料，如水泥、人造石墨、特种陶瓷、合成橡胶、合成树脂（塑料）、合成纤维等。这些非金属材料因具有各种优异的性能，为天然的非金属材料和某些金属材料所不及，从而在近代工业中的用途不断扩大，并迅速发展。 .第一节一般特点（1）密度小，机械强度低（2）导热性差（除石墨）（3）原料来源丰富，价格低廉（4）优越的耐蚀

2、性能. 涂布于物体表面在一定的条件下能形成薄膜而起保护、 装潢或其他特殊功能（绝缘、防锈、防霉、耐热等）的一类液体或固体材料。 因早期的涂料大多以植物油为主要原料，故又称作油漆。现在合成树脂已大部分或全部取代了植物油，故称为涂料。 作用主要： 保护，装饰，和掩饰产品的缺陷， 提升产品的价值。 第二节防腐蚀涂料.一、涂料的种类和组成1 涂料的种类 油基涂料（成膜物质干性油类）、树脂基涂料（成膜物质合成树脂） 按施工工艺：底涂、中涂、面涂2 涂料的组成 主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质主要成膜物质：油料、树脂和橡胶次要成膜物质：颜料（着色、防锈、体质）辅助成膜物质：对成膜的过程起辅助作用（

3、溶 剂、助剂）.二、常用的防腐蚀涂料（一）氯磺化聚乙烯（橡胶）涂料 聚乙烯经氯化和磺化反应而得的高分子化合物。CSM （海伯窿）用氯磺化聚乙烯树脂防腐基料经加工，配以防腐颜料，防锈颜料、填料和助剂，经聚合反应而形成。 克服了以往氯磺化涂料附着力欠佳，漆膜易成片脱落，硬度低，使用寿命短等缺陷。由于其采用了独特的固化体系，形成了互穿网络交联型涂膜，从而具有更优的防腐综合性能。.优点：对大气、水、盐、碱、酸类、氧化剂及石油类都具有良好的抵御性；优异的户外耐候性，涂膜坚韧、耐磨稳定性极佳，附着力强，干燥迅速；单组包装，施工方便，富有弹性，维修便利，新旧涂层之间有互溶作用，故维修时不必去掉牢固的旧涂膜；

4、贮存期长，不结皮、不结块；造价低等。应用：可广泛用于各种酸、碱、盐、油类贮罐内外壁和各种化工设备、尿素造粒塔、煤气柜内外壁、集装箱和厂房墙面、地坪、电厂凉水塔以及市政工程，港口码头等环境的防腐保护，是一种理想的防腐材料。组成：以氯磺化聚乙烯橡胶为成膜主体，辅以氯化橡胶、环氧树脂等改性成膜物，添加各种防锈耐蚀颜料，稳定剂，防老剂，固化硫化剂，混合溶剂等经研磨分散而成。 .施工要求及贮存：（1）使用前充分搅拌均匀，把被涂物处理干净，严防油污、水份、灰尘及其他污物存在，以保证涂刷质量。 （2）涂刷各道涂层时须间隔 6小时，涂最后一道底漆须经 24-36小时后，再涂第一道面漆，涂完最后一道面漆后，在常

5、温下干燥7d-10d 后方可使用。 （3）对于一般大气腐蚀，建议涂刷四层（二底二面涂膜厚度应达到 150 微米左右），对于腐蚀介质严重的部位，建议涂刷六层（二底四面涂膜厚度应达到 230 微米左右）或更多层。未用完的涂料应密封保存。 （4）阴雨天或相对湿度大于 70% 时，应停止施工。施工时如漆质过稠，可用专用稀释剂调整粘度。 （5）贮存期十二个月、期满后检验各项技术指标，达到技术要求可继续使用。 .（二）高氯化聚乙烯涂料 采用高氯化聚乙烯（ HCPE ）树脂为防腐基料、经物理加工，配以高级防腐颜料，溶剂、防锈颜料、填料和助剂，经聚合反应而形成。防腐、防水、耐火、耐油性好具有阻燃防霉功能装饰性

6、优良物理力学性能好应用面广. 用途： 适用于船舶、港口、铁路设施，海上采油平台，公路桥梁、石油、化工、冶炼、钢铁设备，集装箱、管道、木材表面及混凝土表面，厂房构筑物的保护。使其免受大气、海水、酸类、碱类、盐类、油类、化学气体等腐蚀介质的侵蚀。 .施工要求及贮存： （1）使用前充分搅拌均匀，把被涂物处理干净，严防油污、水份、灰尘及其他污物存在，以保证涂刷质量。 （2）涂刷各道涂层时须间隔4小时，涂最后一道底漆须经 24小时后，再涂第一道面漆 . 涂完最后一道面漆后，在常温下干燥 10天-15天后方可使用。 （3）对于一般大气腐蚀，建议涂刷四层（二底二面），对于腐蚀介质严重的部位，建议涂刷六层（二

7、底四面）或更多层。 （4）阴雨天或相对湿度大于 75% 时，应停止施工。施工时如漆质过稠，可用专用稀释剂调整粘度。 （5）贮存期十二个月、期满后检验各项技术指标，达到技术要求可继续使用。 .（三）聚氨酯涂料 分子结构中含有相当多氨基甲酸酯键的涂料。优点：一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、高耐蚀性、装饰性。是目前很有发展前途的一类涂料品种。缺点：施工工序复杂，对施工环境要求很高。应用方向：木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。.主要种类：（1）双组分聚氨酯涂料（2）单组分水性聚氨酯涂料（3）热固性聚氨酯涂料（4）光固化水性聚氨酯涂料（5）室温固化

8、水性聚氨酯涂料（6）第三代水性聚氨酯涂料(PUA)（7）环保型低芳烃聚氨酯涂料.（四）环氧树脂涂料 以环氧树脂为主要成膜物质的涂料称为环氧树脂涂料。 优点：附着力强，耐化学品性、防腐性、耐水性、热稳定性和电绝缘性优良。缺点：经户外日晒会失光粉化，以用作底漆为宜。应用：广泛用于建筑、化工、汽车、舰船、电气绝缘等方面。.环氧树脂涂料. 分类：以固化方式分类：白干型单组分、双组分和多组分液态环氧涂料；烘烤型单组分、双组分液态环氧涂料；粉末环氧涂料；辐射固化环氧涂料。以涂料状态分类：溶剂型环氧涂料、无溶剂环氧涂料和水性环氧涂料。.传统溶剂型涂料中含有的大量挥发性有机物（VOC），会对大气造成严重污染，

9、在环保意识不断增强的今天，环境友好型涂料日益显示出其重要性。环保涂料也是目前涂料界的研究热点之一。实现低VOC的途径主要为大力发展高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料和辐射固化涂料等新型涂料。 .环保型环氧树脂涂料 环氧粉末涂料以双酚A型环氧树脂、线性酚醛树脂改性环氧树脂和脂肪族环氧树脂等为主体，在一定的温度下混炼，冷却后粉碎而形成。优点：无污染，熔融黏度低，涂膜坚固，流平性好，不需要底漆涂膜，力学性能好，有优异的反应活性和贮藏稳定性、耐腐蚀性，耐化学药品性，涂料的配色好，固化剂选择范围宽、应用范围广。 目前环氧粉末涂料研究的热点主要有用于热敏基材的涂料以及防腐涂料。.（五）酚醛树脂涂料 以酚醛树

10、脂为主要成膜物质的涂料。以酚醛树脂与干性油脂熬炼而成的一类合成树脂涂料。优点：突出的耐酸性，耐各种盐溶液和多种有机溶剂；坚硬、耐磨；绝缘和干燥快；制造方便，品种较多，且原料易得，价格适中，易于施工，缺点：不耐碱腐蚀；涂层内聚力大，弹性差，对金属的附着力不理想，冷固化酚醛树脂涂料固化剂为酸性，会对基材钢铁产生腐蚀，常与其他树脂底漆配套使用。但涂膜较脆、易泛黄，不宜作白漆和浅色漆。 应用：广泛用于木器、家具、建筑、机械、电机、船舶和化工防腐蚀涂装等，.酚醛树脂涂料分为四类： 水溶性酚醛树脂涂料 醇溶性酚醛树脂涂料 油溶性酚酯树脂涂料 改性酚醛树脂涂料.酚醛树脂涂料.松香改性酚醛树脂涂层 松香改性酚

11、醛树脂和干性油、颜料、溶剂、助剂等组成，干燥迅速，耐腐蚀及机械性能较好，用于家具、建筑、船舶和绝缘材料等工业。 松香改性酚醛树脂涂料的品种多，产量大，成为酚醛树脂涂料的主体。.（六）呋喃树脂涂料 呋喃树脂是一种优良的耐腐蚀涂料。是一种热固性的树脂。 这种树脂是黑褐色的胶状液体，略有微臭，不溶于水而溶于丙酮,具有耐强酸强碱与各种盐类，以及耐高温和电绝缘等优良性能。与钢铁、木材、混凝土等能粘接得很牢，所以任何设备内表面和外表面都可使用。.呋喃树脂涂料.新型环保桐油呋喃树脂涂料 桐油与呋喃聚合反应精制生成的新型涂料。不含对人体危害的任何有害物质。是利用桐油的干燥快、比重轻、光泽度好、附着力强等优异性

12、能。增强柔韧性、耐冲击性和附着力，具有耐高温、防腐蚀、防水、耐酸碱、绝缘性强、光泽度好、附着力强等优异性能、不导电等特性。 用途广泛，大量用作建筑、机械、兵器、车船、电器的防水、防腐工程。优点： 1 防水防腐，绝缘性好，耐酸碱，耐高温、耐潮湿、耐土壤、耐化学药品优异。 2 附着力强，柔韧性好，耐干湿交替性好，抗微生物及植物根系侵蚀性强。.新型环保古马隆改性呋喃树脂涂料 采用把煤沥青处理并将其催化聚合而成的古马隆树脂。由焦油蒸馏过程中得到的沸程在160-200的馏分在催化剂的存在下聚合所得的树脂，用它与呋喃树脂反应生成。既保持呋喃树脂优异的各种性能又增强呋喃树脂的柔韧性、耐冲击性和附着力。 .

13、优点： 不含煤沥青对人体危害较强的致癌物和任何有害物质。具有耐高温、防腐蚀、防水、耐酸碱、绝缘性强、附着力强、抗老化正常环境可达50年以上等优异性能。应用： 适用于各种输油和输水地下管道外壁、储罐内外壁、污水处理设备、船舶和石油平台的压载水舱和货舱、污油水舱、船舶和海上平台的水线和底部、煤气储罐、海港、码头、水闸等设备的防腐。.（七）改性树脂涂料 改性涂料时由两种或两种以上树脂配制而成的。 1 改性环氧酚醛涂料 2 改性环氧呋喃涂料.三、重防腐涂料（一）富锌涂料 富锌涂料是一种含大量锌的涂料，锌粉含量在8595之间，涂膜仅厚100nm，成本低，性能优异。 富锌涂料仅在施工和固化得以正常进行的1

14、0以上的温度条件下使用，施工表面温度和油漆本身的温度应分别高于这个限度。在冰点及冰点以下施工应注意表面凝结的冰块会影响漆膜的附着力，油漆本身的温度应高于15。为避免水汽凝结，须在干燥、洁净而温度又高于露点的表面施工。在狭窄处施工和干燥期间，应大量通风。 .（二）厚浆型耐蚀涂料 环氧煤沥青厚浆型防腐涂料： 以环氧树脂、煤沥青、防锈颜料、体质颜料、助剂、溶剂及固化剂等组成。涂料固体含量高、干燥较快、涂装方便；涂膜物理机械性能好，附着力强、坚韧耐磨、抗渗透性及防潮性优异，并具有优良的耐腐蚀性。主要适用于输水管线、煤气管道、地下管理、水闸、钢柱、船舶压水舱、采油平台飞溅部位及其它要求防潮、防水的钢铁和

15、混凝土表面。.（三）玻璃鳞片涂料 在热固性树脂里填充以特殊处理的鳞片状玻璃。由于玻璃鳞片在涂层中是重叠排列的，因此对涂膜的抗渗透性起了很大作用。涂装方法可采用刷涂、高压无气喷涂或辊筒涂装。 玻璃鳞片涂料的特性： （1）对化学介质、气体、蒸气的渗透性小，难以引起水蒸气扩散现象，这是由于层层重叠排列的玻璃鳞片，使介质渗透距离长的缘故。 （2）固化时收缩低，由于分散，粘接面残余应力小。 （3）热膨胀系数小，粘接热应力相应也小，耐热温度高，耐热冲击性能好。 （4）耐磨性、耐刮擦性能好，对机械损伤也只限于局部。 （5）玻璃鳞片涂料施工工艺性能很好。 . 应用： 由于玻璃鳞片涂料具有耐蚀，抗渗透性好，涂膜

16、收缩率低，热膨胀系数小，固化残余应力少，耐磨损，施工简便，易于修补，因而玻璃鳞片涂料在化工、冶金、化纤、电镀、建筑等行业均有大量应用。特别是在各种海洋工程设备、海上石油天然气平台、港湾码头及船舶应用更为广泛。 .玻璃鳞片涂料.多乐士，英国品牌，也是油漆界里的世界级别的品牌。产品包括：专业内墙漆、专业外墙漆、高效能防腐漆及高效能地坪漆等。色彩丰富，质量环保。 .NOKIA5300最大的特点就是它特殊的外壳材质。它一改大多数手机的光滑外壳，而采用了高科技橡胶漆作为外壳的材料。由于这种橡胶漆特殊的分子结构，在赋予了产品独特的磨砂般柔和舒适的手感的同时，更使产品的耐磨、耐划性得到了大大的增强。 . 橡

17、胶漆是以天然橡胶衍生物或合成橡胶为主要成膜物质制造而成。橡胶漆的特点是涂层的密实度、抗渗性良好，富有解性和较高的物理机械强度。涂层耐腐蚀性能、耐油、耐水性能良好。 橡胶漆主要用在防腐方面。例如：黑氯丁橡胶可制漆，这种漆涂膜干燥快，耐腐蚀性好，在腐蚀后漆膜易剥除，不发脆。适用于铝及铝合金化学铣切是的临时保护层。稀释时可用甲苯或二甲苯。.第三节塑料定义：塑料是以合成树脂为原料，再加入各种助剂和填料组成的一种可塑成型的材料。特性：（1）质轻； （2）优异的电绝缘性能； （3）优良的耐蚀性能； （4）良好的成型加工性能； （5）热性能较差； （6）力学性能较差； （7）易产生自然老化。.组成：树脂和添

18、加剂 添加剂的种类：填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、其他。分类：（1）热固性塑料 （2）热塑性塑料.一、聚氯乙烯塑料（PVC） 聚氯乙烯树脂是由氯乙烯单体，聚合而成的热塑性高聚物。 以聚氯乙烯树脂为主要原料+增塑剂+稳定剂+填料+润滑剂+颜料等经捏合混炼成型加工聚氯乙烯塑料。 通常：100份树脂+3070份增塑剂的塑料（质地柔软）称软聚氯乙烯塑料；不加或加少量增塑剂（不超过5份）的称硬聚氯乙烯塑料。.1 聚氯乙烯的耐蚀性在化工生产中，软聚氯乙烯塑料大多用作设备衬里，硬聚氯乙烯塑料可作为独立的结构材料。在低于50下耐腐蚀性能优于酚醛塑料、聚苯乙烯、有机玻璃等塑料；除了强氧化剂（如浓度50的

19、硝酸、发烟硫酸等）、芳香族、氯代碳化合物（如苯、甲苯、氯苯等）及酮外，能耐大部分酸、碱、盐类、碳氢化合物、有机溶剂等介质的腐蚀。.在大多数情况下，硬聚氯乙烯对中等浓度的酸、碱介质的耐蚀性最好。影响聚氯乙烯耐蚀性能的因素很多，其中对温度和应力最敏感，温度和内应力越大，腐蚀速度亦越快。聚氯乙烯的腐蚀除了在某些介质中会发生溶解，焦化等明显的破坏以外，一般很难直接评定耐蚀或不耐蚀。聚氯乙烯与强氧化性介质接触会被氧化。 .聚氯乙烯在光、加热或机械作用下易发生脱氯化氢反应，导致聚合物裂解和交联。其氧化产物还会进一步发生降解和交联反应，使聚合物变硬、变脆，亦即发生“老化”。聚氯乙烯的老化，将直接影响制品的使

20、用寿命。硬聚氯乙烯塑料焊缝的耐老化性能很差，经介质作用后表面的可焊性大多降低，焊接时不易变软也不发粘，焊缝两边发黑，焊接强度很低，如果磨去腐蚀表面，则又能恢复可焊性，因此修补硬聚氯乙烯设备时应注意。.2 常用硬聚氯乙烯耐腐蚀部件和设备 广泛用来制作贮槽、塔设备、电除雾器、离心泵、风机、管道、管件及阀门等。用得最多的是硝酸、盐酸、硫酸和氯碱生产系统。 另外，将聚氯乙烯制成纤维布，不仅有良好的耐酸、碱性能，且成本低廉，工业上常用作滤布。.二、其他塑料1 聚丙烯塑料（PP） 聚丙烯的耐蚀性优于硬聚氯乙烯，具有很好的耐蚀性，除了强氧化剂外，可以耐受100以下几乎所有的酸、碱、盐，例如70的硫酸、硝酸，

21、磷酸、各种浓度盐酸、40氢氧化钠。 对强氧化剂例如发烟硫酸、浓硝酸等在室温下就不能使用。 .聚丙烯耐溶剂性也优于硬聚氯乙烯，几乎所有的溶剂在室温下都难以溶解聚丙烯，聚丙烯可以耐受稀醋酸、甲酸等介质的腐蚀。聚丙烯可以采用热塑性塑料的成型加工方法，可以焊接。设计和使用聚丙烯设备时应当注意热膨胀和刚性问题。.2 聚乙烯塑料（PE） 聚乙烯是乙烯的聚合物，按其生产方法可分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低压聚乙烯。（1）聚乙烯的物理机械性能 聚乙烯塑料的强度、刚度均远低于硬聚氯乙烯塑料，因此不适宜作单独的结构材料，只能用作衬里和涂层。 聚乙烯塑料的使用温度与硬聚氯乙烯塑料差不多，但聚乙烯塑料的耐寒性很好。.

22、（2）聚乙烯塑料的耐腐蚀性能 聚乙烯有优越的耐腐蚀性能和耐溶剂性能，对非氧化性酸（盐酸、稀硫酸、氢氟酸等）、稀硝酸、碱和盐类均有良好的耐蚀性。在室温下，几乎不被任何有机溶剂溶解，但脂肪烃、芳烃、卤代烃等能使它溶胀，而溶剂去除后，它又恢复原来的性质。聚乙烯塑料的主要缺点是较易氧化。 .（3）聚乙烯塑料的应用 聚乙烯塑料广泛用作农用薄膜、电器绝缘材料、电缆保护材料、包装材料等。聚乙烯塑、可制成管道、管件及机械设备的零部件，其薄板也可用作金属设备的防腐衬里。 聚乙烯塑料还可用作设备的防腐涂层。这种涂层就是把聚乙烯加热到熔融状态使其粘附在金属表面，形成防腐保护层。聚乙烯涂层可以采用热喷涂的方法，也可采

23、用热浸涂方法制成。.3 氟塑料 氟塑料是含有氟原子的塑料总称，主要包括：聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚全氟乙丙烯（FEP）等，氟塑料大分子中的氟原子使它们具有优良的耐蚀性、耐热性、自润滑性和电性能。.（1）聚四氟乙烯（PTFE，简称F- 4） 具有非常高的化学惰性、优良的耐蚀性和耐热性。在250时能长期使用，耐受各种强氧化剂如王水、发烟硫酸、浓硝酸等和其他各种酸、碱、盐，有机物中除了某些卤化胺或芳香烃使聚四氟乙烯发生轻微溶胀而外，能耐受其他各种溶剂。 只有在高温和一定压力下，熔融碱金属、元素氟和三氟化氯对聚四氟乙烯能起作用； 另外，聚四氟乙烯的耐老化性极好，因此有“塑料

24、王”的美称。. 工程上常用聚四氟乙烯做摩擦件和密封件。如自润滑耐磨轴承，高压压缩机的活塞环，冷冻机、气体压缩机，耐酸泵等无油润滑密封件及泵、阀门、膨胀节、热交换器、多孔板材及强腐蚀介质的过滤材料，化工设备的衬里和涂层等等。.（2）聚三氟氯乙烯（PCTFE，简称F-3） 耐蚀性次于聚四氟乙烯。加工成型性优于聚四氟乙烯，可以采用热塑性塑料的成型方法。 聚三氟氯乙烯在耐蚀设备上的应用与聚四氟乙烯类似。.（3）聚全氟乙丙烯（FEP） 聚全氟乙丙烯实际上是一种改性聚四氟乙烯，因此，除了耐热性稍次于聚四氟乙烯外（优于聚三氟氯乙烯），其他性能与聚四氟乙烯几乎相同，具有极高的耐蚀性等，150以下的耐蚀性可以与

25、聚四氟乙烯媲美。.4 氯化聚醚（CPE） 氯化聚醚由于结晶和大分子结构中存在醚键，使之具有较高的耐蚀性，能够耐受大多数无机酸、碱、盐的腐蚀，在室温下可以几乎耐受任何溶剂；但对强氧化剂例如浓硫酸、浓硝酸等在室温下就不能使用，也不耐受液氯、氟、溴的腐蚀，较高温度的芳香烃、氯代烃、酮、酯可以使之溶胀。 氯化聚醚可以采用热塑性塑料的加工成型方法，用于涂层和衬里是它在防腐蚀工程中的主要方式。.5 聚苯硫醚（PPS） 聚苯硫醚的耐热性与聚四氟乙烯相当，可以在250的高温长期使用，但是耐蚀性远不如聚四氟乙烯。 聚苯硫醚可以采用热塑性塑料的加工成型方法，制作耐蚀和耐热的阀门、泵、密封环等等，目前国内在化工设备

26、中主要用于防腐蚀涂层。.塑料的标志PET或PETE聚对苯二甲酸乙二酯，常简称聚酯：常见用于矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等 提示：饮料瓶别循环使用、别装热水 使用注意：耐热至70，只适合装暖饮或冻饮，装高温液体、或加热则易变形，有对人体有害的物质融出。并且，科学家发现，1号塑料品用了10个月后，可能释放出致癌物DEHP，具有毒性。 因此，饮料瓶等用完了就丢掉，不要再用来做为水杯，或者用来做储物容器乘装其他物品，以免引发健康问题得不偿失。 它的透明度高，可一眼看清；耐酸碱，可装各种酸性果汁、碳酸饮料；防水性高，不易有渗出的情形。若只作为装低温饮料的罐子，则非常的适合，这也是为何它受到饮料商的青睐，常被用来

27、装盛各种果汁、水、茶等饮料的原因。.HDPE或PE-HD高密度聚乙烯：常见用于白色药瓶、清洁用品、沐浴产品 提示：清洁不彻底建议不要循环使用 使用注意：可在小心清洁后重复使用，但这些容器通常不好清洗，残留原有的清洁用品，变成细菌的温床，你最好不要循环使用。 HDPE的硬度、熔点、耐腐蚀力都较LDPE好，各种半透明、透明的塑料容器上被广泛的使用，不过因它较耐各种腐蚀性溶液，所以多被用在清洁用品、沐浴产品等。.PVC或V聚氯乙烯 ：常见雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等，目前很少用于食品包装 提示：最好不要购买 使用注意：由于可塑性优良，价钱便宜，故使用很普遍！只能耐热81-这种材质高温时容易有有害物质

28、产生，甚至连制造的过程中它都会释放，有毒物随食物进入人体后，可能引起乳癌、新生儿先天缺陷等疾病。目前，这种材料的容器已经比较少用于包装食品。如果在使用，千万不要让它受热，难清洗易残留，不要循环使用。若装饮品不要购买。PVC是近年逐渐少用的塑料容器。目前已经很少被使用于食品包装上，若是有容器使用其当做食品盛装物，建议最好不要购买。.LDPE或PE-LD低密度聚乙烯：常见用于保鲜膜、塑料膜等 提示： 保鲜膜别包着在食物表面进微波炉 使用注意：耐热性不强，通常，合格的PE保鲜膜在遇温度超过110时会出现热熔现象，会留下一些人体无法分解的塑料制剂。并且，用保鲜膜包裹食物加热，食物中的油脂很容易将保鲜膜

29、中的有害物质溶解出来。有毒物随食物进入人体后，可能引起乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。因此，食物入微波炉，先要取下包裹着的保鲜膜。LDPE多用于塑料膜等其它用具上，其延展性佳、且在生活中使用极为广泛，但一般不做为饮料容器。.PP聚丙烯：常见用于豆浆瓶、优酪乳瓶、果汁饮料瓶、微波炉餐盒 提示：放入微波炉时，把盖子取下 使用注意：熔点高达167，是唯一可以放进微波炉的塑料盒，可在小心清洁后重复使用。需要特别注意，一些微波炉餐盒，盒体的确以5号PP制造，但盒盖却以1号PE制造，由于PE不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。为保险起见，容器放入微波炉前，先把盖子取下。 . PS聚苯乙烯：常见用于碗装

30、泡面盒、快餐盒 提示： 别用微波炉煮碗装方便面 使用注意：又耐热又抗寒，但不能放进微波炉中，以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于乘装强酸（如柳橙汁）、强碱性物质，因为会分解出对人体不好的聚苯乙烯，容易致癌。因此，您要尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物，别用微波炉煮碗装方便面。. Other或O其它所有未列出的树脂和混合料：常见用于水壶、水杯、奶瓶 提示：使用时加热温度不要超过100，不要在阳光下直晒使用注意：在高温环境情况下，会释放出有毒的物质BPA也就是双酚A，对人体有害。所以正确消毒PC奶瓶非常重要。如果使用塑料奶瓶的话，给奶瓶消毒时温度不要超过100，还要使用专门的消毒锅。有的家长习惯用

31、蒸锅给奶瓶消毒，但蒸锅的温度超过了100，此时PC奶瓶中的BPA会溶出更多，因此不宜用蒸锅消毒。另外由于塑料奶瓶在反复使用，并且多次消毒以后会磨损老化，此时溶出的BPA也会增多，因此医生提醒家长奶瓶最多用8个月1年。 而同样的水壶、水杯也是如此！. 玻璃纤维(或玻璃纤维布)与热固性树脂组成的树脂基复合材料称为玻璃纤维热固性增强塑料，俗称玻璃钢。玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。 玻璃钢（FRP）亦称作GRP一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢等。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器

32、零件和汽车、船舶外壳等。第四节 玻璃钢.单一种玻璃纤维，虽然强度很高， 但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”。 .一、主要原材料（一）用作黏结剂的合成树脂1、环氧树脂 环氧树脂化学性能很稳定，能耐酸和大部分有机溶剂。同时由于其结构中含有脂肪

33、族羟基不会与碱作用，所以它的耐碱性比酚醛、聚酯树脂强，但抗氧化性酸的能力差。. 环氧树脂的固化过程是环氧树脂和固化剂直接起加成反应，环氧树脂的耐热度在105130，故工程上的使用温度可达100，但在较高浓度的酸、碱作用下其使用温度大大降低。 由于环氧树脂在常温下有较好的流动性，易与其他助剂混合，施工操作比较方便，所以是制造玻璃钢设备用得最多的一种树脂。.2、酚醛树脂 防腐工程中应用的酚醛树脂属于热固性树脂，它是在碱性催化剂作用下，甲醛过量而制得的缩聚物。 固化后的酚醛树脂在非氧化性酸中，比环氧树脂和聚酯树脂更耐蚀，如在50以下的硫酸和各种浓度的盐酸中非常稳定。 但在氧化性酸中会发生氧化而不耐蚀

34、。在碱性介质中亦不耐蚀，它能与碱作用生成可溶性的酚钠。. 酚醛树脂在固化过程中有挥发物和水分逸出，不仅增加了气孔率，且有较大收缩率。 采用环氧树脂改性的复合树脂，即环氧-酚醛树脂，可以使耐酸、耐碱、耐热以及收缩率、粘结等性能得到综合地提高。环氧-酚醛树脂常用于制作玻璃钢泵、阀门等模压制品。.3、呋喃树脂 分子结构中含有呋喃环的高聚物称为呋喃树脂。通常由糠醇单体或糠醛-丙酮、糠醛-丙酮-甲醛在催化剂作用下缩聚而成。 呋喃树脂有良好的耐酸、耐碱性能，可在酸、碱交替的环境中使用。由于分子中还残留一部分双键，易被氧化剂氧化，故它不抗氧化性酸和其他氧化性介质。 固化后的呋喃树脂与金属表面的粘结力差。为了

35、克服呋喃树脂的缺点，工业上常采用环氧-呋喃、酚醛-呋喃或环氧-酚醛-呋喃的复合树脂，以获得良好的综合性能。.4、聚酯树脂 聚酯是多元醇与多元酸形成的缩聚物的总称。 不饱和聚酯树脂不耐氧化性介质，易老化，在碱或热酸作用下，会发生水解反应而破坏，因此化工防腐中应用受到一定限制。但它具有良好的成型工艺性能，大多可以在常温下施工，且固化过程中无挥发物逸出，制品致密性较高。故汽车、造船工业中广泛用于制作车身和船体等。.环氧和呋喃树脂：既耐酸又耐碱。 呋喃环氧酚醛和聚酯树脂：只耐酸不耐碱。 酚醛聚酯 耐酸性：呋喃酚醛.（二）玻璃纤维及其制品 玻璃纤维（glass fiber）是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高

36、温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。优点：绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高；缺点：性脆，耐磨性较差。.1、玻璃钢的强度和使用温度 玻璃钢的性能是玻璃纤维与粘结剂性能的综合体现，因此两者不同的选配将得到不同性能的玻璃钢制品。 玻璃钢力学性能的最大特点就是比强度高，其相对密度为1.42.2，仅为碳钢的1314，而比强度(抗拉强度相对密度)是碳钢的23倍。 二、玻璃钢的性能.2、玻璃钢的耐化学腐蚀特性 玻璃钢的耐蚀性主要取决于树脂，其腐蚀过程是由于腐蚀介质或溶剂的渗

37、透引起树脂溶胀、溶解、水解，或受热氧化降解及热分解作用而导致树脂结构的破坏。3、玻璃钢的耐老化性能 防腐蚀用的玻璃钢在自然环境中使用57年甚至更长时间，老化对机械强度的影响较小，抗弯、抗拉、抗压和抗冲击性能变化小，只有弹性模量缓慢降低，而聚酯的变化要明显一些。.1、玻璃钢设备的层间结构 为了保证玻璃钢设备既有足够的力学性能又有良好的耐腐蚀性能，应该发挥玻璃纤维和树脂的各自功能，使玻璃钢沿断面具有不同的结构层。如图所示，一般分为内层，过渡层、增强层、外层等。三、玻璃钢设备的结构设计特点. 内层又称耐腐蚀层，玻璃纤维采用中碱或无碱短切纤维或无捻粗纱方格布。耐腐蚀层的总厚度通常为0.51.5mm。

38、过渡层又称中间防渗层，采用密度较疏、质地柔软的中碱或无碱无捻粗纱方格布，或短切玻璃纤维毡，厚度约22.5mm。. 增强层是设备负荷的主要承载层，由树脂胶液粘结多层玻璃纤维布或带，或无捻粗纱布与短切玻璃纤维毡组成，其厚度由强度设计决定。为了提高玻璃钢的承载能力，一般玻璃纤维约占70左右。 外层由树脂胶液加入少量填料或粘结玻璃纤维布(或带)组成，以提高设备外表面的防老化等性能，并可使外表美观。厚度12mm。.2、玻璃钢设备结构设计特点 玻璃钢虽然有很高的强度，但最大不足之处是刚性比较差，其弹性模量只有普通碳钢的15110，因此玻璃钢结构必须注意有良好的刚性设计。.三、成型加工 1 手糊成型法 2

39、膜压成型法 3 缠绕成型法 我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，劳动强度大，生产周期长，质量不稳定。近年来，我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。 .四、应用及经济评价 1 设备衬里 2 整体结构 3 外部增强 黑色冶金业、有色冶金业、电力行业、煤炭业、石油化工、化学工业、机电工业、纺织工业、汽车及摩托车制造业、铁路业、船舶工业、建筑业、轻工业、食品工业、电子工业、邮电业、文化

40、、体育及娱乐业、农业、商业、医药卫生业，及军工及民用应用等各个方面的应用领域。 用玻璃钢制成的设备比不锈钢便宜的多，运输、安装费用也要少得多，是应用很广泛的防腐材料。.第五节 橡胶 提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳,加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料。 是高弹性的高分子化合物。分为天然橡胶与合成橡胶二种。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。橡胶制品广泛应用于工业或生活各方面。 .橡胶一词来源于印第安语cau-uchu，意为“流泪的树”。天然橡胶就是由三叶橡胶树割胶时流出的胶乳经凝固、干燥后而制得。1770年，英国化学家J.普里斯

41、特利发现橡胶可用来擦去铅笔字迹，当时将这种用途的材料称为rubber，此词一直沿用至今。.合成橡胶 合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶，其中产量最大的是丁苯橡胶。 .1 氯丁橡胶 是以氯丁二烯为主要原料，通过均聚或少量其它单体共聚而成的。优点：抗张强度高，耐热、耐光、耐老化性能优良，耐油性能均优于天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶。具有较强的耐燃性和优异的抗延燃性，其化学稳定性较高，耐水性良好。缺点：电绝缘性能，耐寒性能较差，生胶在贮存时不稳定。 氯丁橡胶用途广泛，如用来制作运输皮带和传动带， 电线、电缆的包皮材料，制造

42、耐油胶管、垫圈以及耐化学腐蚀的设备衬里。 .2 丁苯橡胶 丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯共聚制得的，是产量最大的通用合成橡胶，有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶和热塑性橡胶（ SBS ）。 .3 顺丁橡胶 丁二烯经溶液聚合制得的。优点：特别优异的耐寒性、耐磨性和弹 性，还具有较好的耐老化性能。缺点：抗撕裂性能较差，抗湿滑性能不好。 顺丁橡胶绝大部分用于生产轮胎，少部分用于制造耐寒制品、缓冲材料以及胶带、胶鞋等。.4 异戊橡胶 异戊橡胶是聚异戊二烯橡胶的简称，采用溶液聚合法生产。优点：异戊橡胶与天然橡胶一样，具有良好的弹性和耐磨性，优良的耐热性和较好的化学稳定性。 异戊橡胶生胶（未加工前）强度显著低于天

43、然橡胶，但质量均一性、加工性能等优于天然橡胶。 异戊橡胶可以代替天然橡胶制造载重轮胎和越野轮胎还可以用于生产各种橡胶制品。 .5 乙丙橡胶 乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料合成。优点：耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。乙丙橡胶化学稳定性好，耐磨性、弹性、耐油性和丁苯橡胶接近。 乙丙橡胶可大量充油和填充碳黑，制品价格较低，乙丙橡胶的用途十分广泛，可以作为轮胎胎侧、胶条和内胎以及汽车的零部件，还可以作电线、电缆包皮及高压、超高压绝缘材料。还可制造胶鞋、卫生用品等浅色制品。 .硫化鞋vulcanization shoe是以橡胶、织物或皮革为帮面，橡胶为底料，用粘贴、模压或注胶等方式加工成型，再在一定

44、温度和压力下进行硫化，赋予鞋帮、鞋底高强度和高弹性，并使二者牢固地结合在一起，故称硫化鞋。.6 硅橡胶（Silicone rubber） 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，使用温度宽广。 但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶；一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳，故硅橡胶不宜用于普通条件的场合，但非常适用于许多特定的场合。 在生物医学工程中，硅橡胶具有优异的生理惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好，能经受 苛刻的消毒条件。根据需要可加工成管材、片材、薄膜及 异形构件，可用做医疗器械、人工脏器等。.橡胶的

45、分子链可以交联，交联后（硫化）的橡胶受外力作用发生变形时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理力学性能、化学稳定性和耐腐蚀及防渗性能。橡胶是橡胶工业的基本原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品和金属设备的防腐衬里或复合衬里中的防渗层。.橡胶老化橡胶及其制品在加工，贮存和使用过程中，由于受内外因素的综合作用而引起橡胶物理化学性质和机械性能的逐步变坏，最后丧失使用价值，这种变化叫做橡胶老化。 表面上表现为龟裂、发粘、硬化、软化、粉化、变色、长霉等。 .第六章 非金属材料的耐腐蚀性能1 一般特点2 防腐蚀涂料3 塑料4 玻璃钢5 橡胶6 硅酸盐材料7 不透性石墨.第六节 硅酸盐材

46、料 硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素（主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等）结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广，是构成多数岩石（如花岗岩）和土壤的主要成分。 以含硅物质为原料，经过加热制成硅酸盐产品叫做硅酸盐材料。如制造化工陶瓷、 玻璃、化工搪瓷等产品都属于硅酸盐材料。 .一、化工陶瓷 .1、陶瓷的耐蚀性 陶瓷材料有良好的耐蚀性，它们在腐蚀性介质中的腐蚀属于化学作用或伴随着物理机械作用而引起的破坏；其耐蚀能力与材料的化学成分、矿物学组成、孔隙、结构类型（无定形或结晶形式高温下材料性质的变异）以及腐蚀介质的性质等有关。. 常用化工陶瓷的化学组成主要是各类硅酸盐。 含有大量SiO2(以游离态或结

47、合态的硅酸盐形式存在)和Al2O3均属于耐酸材料。 含有大量碱性氧化物(如CaO、MgO等)的材料，例如一般建筑用的硅酸盐水泥、石灰石等为耐碱材料。 一般SiO2的含量愈大，其耐酸性愈高，当SiO2含量小于55时，材料就不耐蚀了。 但材料的结构及矿物组成对其耐蚀性的影响与化学成分有着同等重要的作用。. 硅酸盐材料对于大多数无机酸都很稳定，但不耐氢氟酸、300以上的磷酸、苛性碱溶液，因为在这些介质中，SiO2都要溶解。与碱作用生成可溶性硅酸盐 SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。陶瓷中的SiO2受氢氟酸或者氟化物作用，可以生成挥发性的氟化物SiO2+4HFSiF+2H2O。 除氢氟酸与高

48、温磷酸外，硅酸盐材料在酸中的腐蚀速度几乎与酸的种类无关，而主要取决于酸的电离度和粘度。当升高温度或降低浓度都会使介质的离解度增大、粘度减小，从而加速了腐蚀作用。 . 硅酸盐材料中另一主要组分Al2O3，当在游离状态或与SiO2结合的某些化合物状态(如高岭石Al2O32SiO22H2O)时，容易被无机酸和碱溶液溶解。但经高温煅烧后的结晶型Al2O3，能够抵抗较高温度下的酸或碱的腐蚀作用。 孔隙的存在会使材料耐蚀性降低，这是因为材料受腐蚀介质作用的面积增大了。若在孔隙中生成不溶性的腐蚀产物，则能阻滞介质进一步对材料的腐蚀作用，如水玻璃耐酸胶泥的酸化处理就是一例。 . 典型的工程陶瓷SiC及Si3N

49、4对HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4等酸性介质具有良好的耐蚀性，同样也会被HF和NaOH腐蚀，其原因主要是SiC及Si3N4烧结体中的少量SiO2，优先沿晶界被腐蚀掉。.2、陶瓷材料的特性指标 评定陶瓷材料优劣的主要性能指标有机械强度、物理性能、孔隙率和化学稳定性等。 (1)孔隙率和吸水率； (2)不渗透性； (3)耐热冲击性能； (4)耐酸度。.3、化工陶瓷的应用 除了氢氟酸、硅氟酸、热的磷酸和浓碱外，几乎能耐任何化工介质，包括热浓硝酸、硫酸、盐酸、王水、盐溶液和有机溶剂等。 化工生产中，化工陶瓷主要用来制造接触强腐蚀介质的塔器、贮槽、泵、风机以及旋塞、管道、管件等等。常常作为防腐蚀

50、衬里材料。.4、陶瓷设备结构设计特点 陶瓷材料的力学性能随着晶体结构的组成、分布以及气孔率的不同，数据很分散，在选用一些手册上的数据时要慎重处理。 目前大多只是用来制作常压或压力较低的设备。 .二、玻璃 化工中使用的是石英玻璃、高硅氧玻璃和硼硅酸盐玻璃。1 石英玻璃：除了氢氟酸和热磷酸外，在任何温度下可以耐受任何浓度的无机酸和有机酸的腐蚀，因此石英玻璃是优良的耐酸材料。 石英玻璃对碱性介质会生成可溶性硅酸盐，耐蚀性能不好，因此不能用于强碱介质。.2 高硅氧玻璃：含有95SiO2，具有与石英玻璃相似的优良耐蚀性。制作工艺和成本高于普通玻璃，但低于石英玻璃。耐高温、热膨胀系数低、化学稳定性好、透紫

51、外线，在很多方面可代替石英玻璃。 .3 硼硅酸盐玻璃：通常又称为耐热玻璃或硬质玻璃。具有与石英玻璃相似的良好耐蚀性。 它是目前主要使用的化工玻璃，用于制作实验室玻璃仪器，化工中制作蒸馏塔、吸收塔、泵、换热器和管道、法兰、阀门等等，尤其是在盐酸、氯气和某些有机介质，例如苯酚、氯化苯、冰醋酸、农药生产中使用。.4、钢化玻璃 （Tempered glass/Reinforced glass） 属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃,为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。 优点：（1）强度较之普通玻璃提高数倍，抗弯强度是普通玻璃的35倍，抗冲击强度是普通玻璃510倍，提高强度的同时亦提高了安全性。 （2）使用安全，其承载能力增大改善了易碎性质，即使钢化玻璃破坏也呈无锐角的小碎片，对人体的伤害极大地降低了。钢化玻璃的耐急冷急热性质较之普通玻璃有23倍的提高，对防止热炸裂有明显的效果。.三、花岗石 花岗石是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的压力的熔融状态下隆起至地壳表层，岩浆不喷出地面，而在地底下慢慢冷却凝固后形成的构造岩，是一种深成酸性火成岩，属于岩浆岩。 花岗石是火成岩，也叫