基本介紹
- 中文名：化學工業中的塑膠套用
- 類別：化學
環境和資源是當今世界最引人注目的話題，科學合理地利用有限的資源是環境保護的根本。 全世界因材料腐蝕，消耗了大量的資源，給人類造成了巨大損失，阻礙了生產力的發展，並進一步導致了全球環境狀況的惡化。據一些工業國家統計，由於腐蝕造成的直接損失達到國民生產總值（GNP）的2%~4%，最發達的美國高達4%以上。中國每年因腐蝕造成的直接經濟損失至少有200億元。 塑膠作為一類新興材料，有比較優異的化學惰性及其他良好的綜合性能，已在防腐蝕領域得到大量套用。塑膠防腐是一門邊緣學科，研究和掌握塑膠防腐原理及套用，對進一步推動和擴大塑膠在防腐領域的套用，節約社會財富和資源有非常積極的意義。
1.塑膠腐蝕的定義 所謂腐蝕是一種物質由於與環境作用而引起的破壞和變質的現象，塑膠在化學介質環境的作用下，其外觀，及力學性能劣化致破壞的現象，稱之為塑膠的腐蝕或化學老化。化學老化是塑膠老化的形式之一。
2.塑膠的腐蝕類型 塑膠隨種類，化學介質和環境條件的不同，可出現不同形式，不同程度的化學老化和侵蝕現象。如：外觀（消光，變色，起皺）變化，及力學性能（光學性能，電性能，重量）變化以及化學結構和性能的變化等，研究掌握塑膠化學老化的規律，可以更科學，更合理地使用塑膠，更好的利用塑膠來解決防腐問題。 塑膠腐蝕的基本原因，是由於化學介質向塑膠內部滲透，擴散產生溶脹，溶解，開裂或介質與塑膠發生化學反應，導致了各種腐蝕現象的發生。 塑膠腐蝕大體可分了：聚合物大分子內主價鍵的破壞，大分子間次價鍵的破壞。不過通常以這兩類的複合破壞及大分子間次價鍵的破壞為多。
3.聚合物腐蝕化學反應的影響因素及對聚合物性能的影響 聚合物的化學反應主要由環境，介質和大分子鏈上所含基因決定，但反應還將受鄰近基團效應，幾率效應，聚集態，鏈構象以及介質擴散等其他因素的影響。 聚烯烴的分子鏈上不含水解性基團，故不易發生水解反應，耐酸，鹼性也較好， 聚酯和聚醯胺等塑膠，其大分子主鏈上含有雜原子，易發生酸性和鹼性水解反應，水解的結果使材料變軟，拉伸強度大輻度下降。 氯化聚醚的大分子鏈，由易水解的醚鍵組成，但因有規則地排列在主鏈兩側叔丁基上的氯甲基對侵蝕造成的空間障礙，且氯甲基極性導致高結晶性，阻礙了介質的滲透，所以形成了氯化聚醚耐水解性較好的現象。 普通不飽和聚酯樹脂中酯基含量高，容易水解，耐腐蝕性能較差，但當其由鄰位系改變為間位系，雙酚系時，耐腐蝕能力明顯增加，如雙酚A型不飽和聚酯。 聚丙烯腈纖維的水解反應發生在側基上，對主鏈影響不大，所以其性能變化較小 。
4溫度 隨溫度升高，聚合物大分子能量增加，運動加劇，分子間隙增大，化學介質滲透擴散加快，吸附增加，同時，反應速度加快，腐蝕加劇。 有時溫度稍高，反而有助於內應力的鬆弛，減少應力集中，溫度變化過大過頻，將產生熱衝擊。使裝置壽命下降甚至損壞。 熱和應力對塑膠的破壞也可產生協同作用，如濕尼龍在70度下使用兩個月即變脆，而乾燥的尼龍在相同的溫度下使用兩年後，其性能仍很穩定，這是因為前者在發生氧化反應的同時，還發生了主鏈水解反應。這是熱和水介質共同作用的結果。 通常大多數塑膠的耐熱溫度都不太高，當塑膠在介質中以接近臨界溫度使用時，必須注意熱，應力，環境介質三重協同作用可能對塑膠產生的破壞。
