高分子材料在化學(xué)介質(zhì)或化學(xué)介質(zhì)與其它因素(如應(yīng)力、光、熱)共同作用下,因變質(zhì)而喪失使用性能的過程稱為高分子材料的被腐蝕,有時(shí)也稱之為化學(xué)老化。其抵抗化學(xué)介質(zhì)的能力稱為耐腐蝕性。高分子材料具有較優(yōu)良的耐腐蝕性能,但在防腐蝕領(lǐng)域中應(yīng)用時(shí),由于腐蝕條件的多樣與復(fù)雜,不一定總能抵抗介質(zhì)的侵蝕。
高分子材料的腐蝕與金屬有本質(zhì)的差別。金屬的腐蝕行為多數(shù)可用電化學(xué)過程來說明,而高分子材料一般不導(dǎo)電,也不以離子形式溶解,其腐蝕過程難以用電化學(xué)規(guī)律闡明。此外,金屬的腐蝕過程大多在金屬表面發(fā)生,但高分子材料不同,其周圍的試劑(氣體、蒸氣、液體等)向材料內(nèi)滲透擴(kuò)散倒是腐蝕的主要原因。
高分子材料的腐蝕,其主要形式有:
(1)化學(xué)裂解:在活性介質(zhì)作用下,滲入高分子材料內(nèi)部的介質(zhì)分子可能與大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如氧化、水解等,使大分子主價(jià)鍵發(fā)生破壞、裂解。
(2)溶脹和溶解:溶劑分子滲入材料內(nèi)部破壞大分子間的次價(jià)鍵,與大分子發(fā)生溶劑化作用。體型高聚物會(huì)溶脹、軟化,使強(qiáng)度顯著降低;線型高聚物可由溶脹而進(jìn)一步溶解。
(3)應(yīng)力開裂:在應(yīng)力(外加的或內(nèi)部的殘余應(yīng)力)與某些介質(zhì)(如表面活性物質(zhì))共同作用下,不少高分子材料會(huì)出現(xiàn)銀紋,并進(jìn)一步生長成裂縫,直至發(fā)生脆性斷裂。
?。?)滲透破壞:對于襯里設(shè)備來說,即使?jié)B入介質(zhì)不會(huì)使襯里層產(chǎn)生上述的破壞作用,但一旦介質(zhì)透過襯里層接觸到基體,也會(huì)引起基體材料的腐蝕,使設(shè)備損壞。
除了介質(zhì)向高分子材料內(nèi)部滲透擴(kuò)散外,高分子材料中的某些成分,如增塑劑、穩(wěn)定劑等添加劑或低分子量組分,也會(huì)從固體內(nèi)部向外擴(kuò)散、遷移,溶入環(huán)境介質(zhì)中,從而導(dǎo)致高分子材料變質(zhì)。對于復(fù)合材料,還可能在其界面引起腐蝕,所以要注意復(fù)合層的結(jié)構(gòu)與界面情況對其耐腐蝕性能的影響。
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