你知道什么是高分子材料腐蚀吗
高分子材料是什么
高分子材料是什么
高分子材料是一种由大量重复单元构成的大分子化合物，通常由碳、氢、氧、
氮等元素组成。
它们具有高分子量、高强度、耐磨损、耐腐蚀、绝缘性能好等特点，因此在各种领域得到了广泛的应用。
首先，高分子材料在工业上有着重要的地位。
例如，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙
烯等塑料制品在日常生活中随处可见，而在工业生产中，高分子材料也被广泛应用于制造塑料制品、橡胶制品、合成纤维等。
此外，高分子材料还被用于制造各种工程材料，如高分子聚合物、高分子复合材料等，它们在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域发挥着重要作用。
其次，高分子材料在医学和生物科学领域也有着广泛的应用。
例如，生物材料
领域的生物降解材料、生物医用材料等，广泛应用于医疗器械、医疗用品、药物传递系统等领域。
高分子材料的生物相容性、可降解性、生物活性等特点，使其成为医学领域不可或缺的材料。
另外，高分子材料还在环保领域发挥着重要作用。
例如，生物降解塑料、可降
解包装材料等，可以有效减少对环境的污染。
此外，高分子材料的再生利用也成为环保领域的研究热点，通过循环利用废弃的高分子材料，可以减少资源浪费，降低环境负荷。
总的来说，高分子材料是一种具有广泛应用前景的材料，它在工业、医学、生
物科学、环保等领域都有着重要的作用。
随着科技的不断发展，高分子材料的种类和性能也在不断提升，相信它将会在更多领域得到应用，并为人类社会的发展做出更大的贡献。
什么是高分子材料
什么是高分子材料高分子材料是由大量的重复单元组成的具有高分子量的材料。
高分子主要由碳、氢、氧、氮等元素组成，具有长链结构。
常见的高分子材料有塑料、橡胶、纤维等。
塑料是一种常见的高分子材料，其主要由可塑剂和聚合物构成。
聚合物是一种大分子化合物，由大量的重复单元组成。
塑料具有可塑性、耐热性、耐腐蚀性等特点，可以根据需要调整塑料的硬度、强度和透明度，被广泛应用于各个领域。
橡胶是一种能够高度伸展和复原的高分子材料。
橡胶具有优异的弹性、耐磨性和耐寒性，常用于制造轮胎、密封件、胶带等。
橡胶主要由天然橡胶和合成橡胶两种形式存在。
天然橡胶是从橡胶树中提取的胶乳，合成橡胶则是通过合成化学方法制备的。
纤维是一种细长的高分子材料，可以分为天然纤维和合成纤维两种。
天然纤维主要包括棉花、麻、羊毛等，合成纤维主要包括涤纶、尼龙、聚丙烯等。
纤维具有轻、薄、柔软、吸湿性好等特点，广泛应用于纺织、建筑、医疗等领域。
高分子材料不仅具有独特的物理、化学和力学性质，还具有可塑性好、加工性能优良、耐疲劳性高等特点。
高分子材料的研究和应用对于推动材料科学、制造业以及社会进步都起到了积极的推动作用。
高分子材料的应用领域非常广泛。
在建筑领域，高分子材料可以制作保温材料、隔热材料、防水材料等；在汽车工业中，可以用于制造轮胎、密封件、缓冲材料等；在电子行业，可以用于制造电路板、塑料壳体等。
此外，高分子材料还广泛应用于医药、食品、能源等领域。
总之，高分子材料是由大量重复单元组成的具有高分子量的材料。
其具有独特的物理、化学和力学性质，被广泛应用于各个领域。
高分子材料的研究和应用对于社会进步和经济发展都具有重要意义。
高分子材料的腐蚀
.按营养物质中所含主要元素成分及在微生物生长繁殖中的生理功 能不同，可将其分为：碳源、氮源、无机盐和生长因子。
发生霉腐的要素有：微生物；营养物质 ( 碳源、氮源、无机盐和
生长因子 ) ；环境 ( 温度、空气、湿度、 pH 值等 )
2.太阳光的氧化降
解
原因： 1共价键的解离能： 300~500kJ/mol
内因：化学结构的改变
外因：物理因素
老化主要表现在：
(1)外观的变化：污渍、斑点、银纹、裂缝 (2)物理性能的变化：包括溶解性、溶胀性、 以及耐寒、耐热等 (3)力学性能的变化：如抗张强度、弯曲强 度、抗冲击强度等
(4)电性能的变化：如绝缘电阻、电击穿强 度、介电常数等
ห้องสมุดไป่ตู้
老化的分类
随温度增加，分子链热运动加剧，层次变少，表明溶胀和溶解加快。 在T＞Tf时就只有I区，这时高聚物呈粘流态，溶解过程实际上变为 两种液体的混合过程。
四.环境应力开裂[6-11]:
指在应力与介质(如表面活性物质)共同作用下，高分 子材料出现银纹，并进一步生长成裂缝，直至发生脆 性断裂；
五.渗透破坏：
高分子材料
—— 高分子材料的腐蚀
复合1001 杨佑高 3100706013
主要内容
高分子材料的概述
1.高分子材料的概念 2.组成 3.分类
高分子材料的腐蚀
化学老化 物理老化
高分子材料的概述
一、高分子材料的基本概念 高分子材料是以高分子化合物为主要组分的 材料。常称聚合物或高聚物。 高分子化合物的分子量一般>10^4 。 高分子化合物有天然的，也有人工合成的。 工业用高分子材料主要是人工合成的。
高分子材料的腐蚀
化
高分子材料的老化
化学过程
化学老化 物理过程 包括渗透、溶胀、溶解、 化学腐蚀、老化、应力 腐蚀开裂、氧化降解、 高能辐射降解、微生物 腐蚀
物理老化：由于物理作用而发生的可逆性变化， 不涉及分子结构的改变
高分子材料的腐蚀机理
简要介绍
1、渗透与溶胀、溶解 2、化学腐蚀（氧化与水解） 3、老化 4、应力腐蚀开裂 5、氧化降解与交联 6、高能辐射降解与交联 7、微生物腐蚀 8、物理老化
高分子材料腐蚀的控制方法
（1）改进聚合工艺，选择合适的聚合方法，采用优 良的引发剂、催化剂并确定其合理的用量，消除聚合 物中不稳定的端基，尽量减少聚合过程中在聚合物内 产生的杂质。 （2）采用共聚、共混、交联等物理、化学改性措 施，从根本上克服导致聚合物老化的弱点。 （3）改进聚合物成型加工工艺，减少加工过程中杂 质的引入量，尽量消除聚合物中的内应力，适当控制 聚合物的聚集态结构。 （4）采用物理方法进行防护，如使用防护蜡等。 （5）在高分子材料中加入稳定剂。
高分子材料的腐蚀
刘亮
你知道什么是高分子材料吗？
你知道什么是高分子材料腐蚀吗？
你知道高分子材料是如何进行腐蚀的吗？
你知道如何防止高分材料腐蚀吗？
高分子材料的定义
• 高分子材料是由相对分子质量较高的化合物 构成的材料，通常分子量大于10000。高分 子是生命存在的形式，所有的生命体都可以 看作是高分子的集合。
高分子材料，所处环境中的试剂向材料内渗透扩散才是其
腐蚀的主要原因。
高分子材料腐蚀主要表现
（1）外观的变化：出现污渍、斑点、裂缝、粉化以及光 泽度、颜色上的变化。 （2）物理性能的变化：包括溶解性、溶胀性、流变性能、 耐寒、耐热、透水、透气等性能的变化。
高分子材料定义
高分子材料定义高分子材料是一种由大量重复单元组成的聚合物材料，具有高分子量、高强度、高韧性、耐热性、耐腐蚀性等特点。
它们广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维等。
一、聚合物的基本概念聚合物是由许多相同或不同的单体分子通过化学键连接而成的大分子化合物。
单体是指具有反应活性的小分子化合物，它们可以通过共价键连接形成长链或支链结构。
聚合反应可以通过加热、辐射等方式进行。
二、高分子材料的特点1. 高分子量：由于聚合物是由大量单体组成的，因此其相对分子质量较大，通常在几千到数百万之间。
2. 高强度：高分子材料具有较好的机械性能，如拉伸强度和硬度等。
3. 高韧性：高分子材料具有良好的延展性和抗冲击性能，在受力时不容易断裂。
4. 耐热性：部分高分子材料可以在高温下保持稳定，并且不容易燃烧。
5. 耐腐蚀性：高分子材料对酸、碱等化学物质具有较好的耐受性。
三、高分子材料的分类1. 按来源分类：天然高分子和合成高分子。
天然高分子是指从大自然中提取或分离得到的聚合物，如木材、天然橡胶等；合成高分子是指通过人工手段制备的聚合物，如聚乙烯、聚苯乙烯等。
2. 按结构分类：线性高分子、支化高分子和交联高分子。
线性高分子是由一条链组成的聚合物，支化高分子是在主链上附加了支链结构，交联高分子则是由多条链相互连接而成的网状结构。
3. 按用途分类：塑料、橡胶、纤维等。
塑料是指可塑性较好的聚合物材料，可用于制造各种日用品和工业产品；橡胶则具有良好的弹性和耐磨性能，常用于轮胎、密封件等领域；纤维则具有良好的柔软度和抗拉强度，常用于纺织品和绝缘材料等领域。
四、高分子材料的应用高分子材料广泛应用于各个领域，如建筑、汽车、电子、医疗等。
其中，塑料是最常见的高分子材料之一，它可以制成各种形状和颜色的制品，如塑料袋、塑料桶、塑料玩具等。
橡胶则常用于制造轮胎、密封件等产品。
纤维则可以制成各种服装和家居用品。
五、高分子材料的发展趋势随着科技的不断进步，高分子材料也在不断发展。
非金属材料腐蚀与防护讲解
物理状态 玻璃态 高弹态 粘流态
链段热运动 基本无 可以自由运动
链段甚至大分 子都可以
溶胀层由四部分组成：
Ⅰ：液状层 ห้องสมุดไป่ตู้：凝胶层 Ⅲ：固体溶胀层 Ⅳ：渗透层 Ⅰ和Ⅱ比例大 随T↑，溶胀层减小，溶胀
和溶解加快
（2）结晶态高聚物的溶解 结晶态高聚物结构特点： 1）分子链排列紧密 2）分子链间作用力强 ∴难发生溶胀和溶解 通过升高温度和介质的浓度来使之逐渐溶解 （3）溶胀的结果 体积膨胀，强度、伸长率急剧下降，机械性
物理因素：光、热、高能辐射，机械作用 力等
化学因素：氧、臭氧、水、酸、碱
生物因素：微生物、海洋生物等。
内因指高聚物的化学结构，聚集态结构， 配方条件等；
老化表现： （1）外观变化 （2）物理性能变化 （3）力学性能变化 （4）电性能变化
老化的本质：
物理老化：由物理过程引起的发生可逆性的 变化，不涉及分子结构的改变。主要是溶胀 与溶解。
（3）玻璃的风化
（4）选择性腐蚀
二 混凝土
混凝土是砾石、卵石、碎石或炉渣在水泥 或其它胶结材料中的凝聚体。
（2）水解与腐蚀
1) 在酸中的腐蚀
实质是弱酸盐的水解
Ⅱ）在碱性溶液中, 腐蚀更严重。
Ⅲ）光学玻璃
由于SiO2↓，Ba、Pb及其他金属氧化物易与醋酸、硼酸等弱 酸中腐蚀。
Ⅳ）HF腐蚀玻璃
F-破坏Si—O—Si键
H+ F-
F- H+
≡Si—O—Si≡→≡Si……O—Si→≡Si—F+HO—Si≡
（4）物理老化对性能的影响 a) 对材料密度ρ的影响：V↓，ρ↑ b) 对材料力学性能的影响： 材料强度↑，断裂伸长↓，材料变脆 c) 对输运速率的影响：输运速率降低 d)老化对偶极运动的影响：偶极运动↓ f) 物理老化与交联程度无关 说明运动单元小于交联点间的分子量
什么是高分子材料
什么是高分子材料
高分子材料是一类由大量重复单元组成的材料，其分子量通常较高，因此也被
称为大分子材料。
这类材料具有许多优异的性能和广泛的应用，是现代工业和生活中不可或缺的重要材料之一。
首先，高分子材料具有优异的机械性能。
由于其分子链的柔韧性和延展性，高
分子材料通常具有良好的强度和韧性，能够承受较大的拉伸和弯曲变形，因此广泛应用于制备各种工程结构材料，如塑料、橡胶、纤维等。
其次，高分子材料具有良好的耐腐蚀性能。
由于高分子材料分子链中通常含有
大量的碳-碳键和碳-氢键，这些键的稳定性使得高分子材料对于酸、碱、溶剂等化
学物质具有较强的抵抗能力，因此在化工、医药、食品等领域有着广泛的应用。
另外，高分子材料还具有良好的绝缘性能和介电性能。
由于高分子材料分子链
中通常含有大量的非极性键和极性键，这些键的存在使得高分子材料具有较高的绝缘阻抗和介电常数，因此在电子、电气等领域有着广泛的应用。
此外，高分子材料还具有良好的加工性能和成型性能。
由于高分子材料通常是
通过聚合反应或缩聚反应得到的，因此可以通过热压、注塑、挤出等加工工艺制备成各种形状和结构的制品，因此在塑料加工、橡胶制品、纤维制品等领域有着广泛的应用。
总的来说，高分子材料是一类具有优异性能和广泛应用的材料，其在工程结构、化工、医药、食品、电子、电气等领域都有着重要的地位和作用。
随着科学技术的不断发展和进步，高分子材料的研究和应用也将会得到进一步的拓展和深化，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
高分子材料在化工防腐中的应用
高分子材料在化工防腐中的应用摘要：在化工行业中，所谓腐蚀是指材料表面与周围介质发生化学作用而受到破坏的现象。
其结果除了材料的直接损失外，还会导致连续生产的中断，生产能力的下降。
因设备腐蚀引起的跑、冒、滴、漏，既污染环境，又危及人身安全，而大气腐蚀还会破坏厂房建筑。
不少产品因设备腐蚀而不合格甚至无法生产。
腐蚀给化工生产带来了严重的经济损失和安全事故，因此能否解决好防腐问题，直接关系到厂房和设备的使用寿命及人身安全，影响企业的经济效益。
文章重点就高分子材料在化工防腐中的应用进行研究分析，以供参考。
关键词：高分子；化工腐蚀；应用；研究引言防腐技术的研究主要集中在防腐材料和表面防腐技术研究上，研究得最早最多的材料是金属合金，并得到较好应用。
但在很多腐蚀介质条件下，金属材料及其合金难以有效防腐，使非金属材料的防腐性研究日益受到重视。
研究结果表明，由于高分子材料结构的多样性和可设计性，在一定温度范围内，高分子材料耐无机酸、碱、盐介质的腐蚀性优于金属及其合金材料，并以其易成型加工、易现场施工、易修复且价格便宜的优势越来越受到人们的青睐。
实际应用也表明，高分子材料在化工防腐领域发挥了不可替代的作用，其应用量越来越大，应用面越来越广，显示出其旺盛的生命力，有力地保护了设备和厂房免遭腐蚀，大大降低了因腐蚀造成的经济损失。
1化工防腐中几种常用的高分子材料1.1环氧树脂（EP）该树脂具有优异的耐水性、耐碱性、粘接性和力学性能，而且常温固化，固化收缩率小，施工工艺性较好。
在使用过程中值得注意的是，其固化物的耐热性和耐腐蚀性依选用的固化剂不同而大不相同。
在防腐工程设计中，根据不同要求，选用和研制不同固化剂是一个重要课题。
EP的耐热性和耐腐蚀性的可设计性与可调性较大，选用合适的固化剂也是其关键技术之一。
按照国家卫生部食品卫生防疫规定及美国食品和药物管理局的许可，EP可用于食品行业和医药制造业的防腐，但须选用准用的固化剂。
1.2不饱和聚酯（UP）树脂该类树脂具有常温固化，浸润性好，价格便宜，耐无机酸、碱、盐溶液等介质腐蚀，无需稀释剂，工艺性良好等优点。
材料腐蚀防护概论第八章高分子的腐蚀及耐蚀材料(精校版本)
8.2 高分子材料的腐蚀定义、类型和特点8.2.1 高分子材料腐蚀的定义高分子材料在加工、储存和使用过程中，由于内因和外因的综合作用，其物理化学性能和力学性能逐渐变坏，以致最后丧失使用价值，这种现象称为高分子材料的腐蚀，通常称之为老化。
这里，内因指高聚物的化学结构、聚集态结构及配方条件等。
外因则比较复杂，包括物理因素，如光、热、高能辐射、机械作用力等；化学因素，如氧、臭氧、水、酸、碱等；生物因素，如微生物、海洋生物等。
高分子材料的老化主要表现在：（1）外观的变化 出现污渍、斑点、银纹、裂纹、喷霜、粉化及光泽、颜色的变化。
（2）物理性能的变化 包括溶解性、溶胀性、流变性能，以及耐寒、耐热、透水、透气等性能的变化。
（3）力学性能的变化 如抗张强度、抗曲强度、抗冲击强度等的变化。
（4）电性能的变化 如绝缘电阻、电击穿强度、介电常数等的变化。
8.2.2 高分子材料腐蚀的类型高聚物的老化可分为化学老化与物理老化两类。
（1）化学老化 化学老化是指化学介质或化学介质与其他因素（如力、光、热等）共同作用下所发生的高分子材料破坏现象，主要发生主键的断裂，有时次键的破坏也属化学老、化。
因此，化学老化又可分为化学过程和物理过程引起的两种老化形式。
前者发生了化学应，主键的断裂是不可逆的，常见的老化形式见表8-1，主要发生了大分子的降解和交联作用。
表8-1 高分子材料的腐蚀形式 环 境形式 化学因素物理因素 氧氧氧水及水溶液大气中氧/水气水或水气 中等温度 高温 紫外线 温室 应力微生物热辐射 化学氧化 燃烧 光氧化 水解 风化 应力腐蚀 生物腐蚀 热解 辐射分解降解是高聚物的化学键受到光、热、机械作用力、化学介质等因素的影响，分子链发生断裂，从而引发的自由基链式反应。
如：-----→-----••22222222CH C C CH CH CH CH CH H H交联是指断裂了的自由基互相作用产生交联结构，如：----•222CH H C CH ----222CH CH CH----+•222CH H C CH ----22CH CH降解和交联对高聚物的性能都有很大的影响。
高分子材料的腐蚀
31
（3） 立体规整性影响
具有立体规整性高聚物比无规结构高聚物稳定性高
聚丙烯有规整的叔碳–C–H键，氧化时生成的ROO· 容易引起分子内部的链增长反应，导致稳定性较差
32
（4） 相对分子量及其分布的影响
O ( C H 2 ) n O C ( C H 2 ) m C
O ( C H 2 ) n O H + H O O C ( C H 2 ) m
聚碳酸酯：*
CH3 C CH3
疏水基团
O OCO *
n
室温耐水性好 沸水中降解
27
（b）聚集态结构：结晶聚合物比非晶态聚合物难水解 不溶性聚酯只在表面水解，水解速度慢 在溶液中聚酯很容易水解
1.高聚物的性质：分子量及其分布、结晶度、内应力、杂质、
缺陷等
2.环境介质性质：对材料的润湿程度；和材料的相对 溶度参数差等
化学过பைடு நூலகம்引起的化学老化
降解 是高聚物的化学键受到光、热、机械作用力、化 学介 质等因素的影响，分子链发生断裂，从而引发的自由 基链式反应。
降交降解联解的和的影影交响响：：联变相硬对对、分变子聚脆质、合量断下物裂降伸性；长能率变降软的低发影粘；响？ 拉伸强度和模量下降
36
(2) 缓慢的自减速过程：是通过链段运动使自由体积减小 的过程，自由体积减小使得链段活动性减低，导致老化 速率降低，形成一负反馈“自减速”过程，老化速率随 存放时间的指数函数减小。
(3) 是玻璃态材料的共性，不同材料具有相似的老化规律， 不依赖于材料的老化结构，仅取决于材料所处的状态。
37
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
刘亮
你知道什么是高分子材料吗？
你知道什么是高分子材料腐蚀吗？
你知道高分子材料是如何进行腐蚀的吗？
你知道如何防止高分子材料腐蚀吗？
高分子材料的定义
• 高分子材料是由相对分子质量较高的化合物 构成的材料，通常分子量大于10000。高分 子是生命存在的形式，所有的生命体都可以 看作是高分子的集合。
常见高分子材料
一、高分子材料腐蚀的定义
高分子材料的腐蚀就是指高分子材料在加工、储存和使
用过程中，由于内因和外因的综合作用，使其物理化学性能 逐渐变坏，以致最后丧失应用价值的现象。习惯上我们称高 分子材料的腐蚀为“老化”。
高分子材料腐蚀特点
与金属材料之间对比 1、金属是导体，腐蚀以金属离子溶解进入电解液的形式
化
高分子材料的老化
化学过程
化学老化 物理过程 包括渗透、溶胀、溶解、 化学腐蚀、老化、应力 腐蚀开裂、氧化降解、 高能辐射降解、微生物 腐蚀
物理老化：由于物理作用而发生的可逆性变化， 不涉及分子结构的改变
高分子材料的腐蚀机理
简要介绍
1、渗透与溶胀、溶解 2、化学腐蚀（氧化与水解） 3、老化 4、应力腐蚀开裂 5、氧化降解与交联 6、高能辐射降解与交联 7、微生物腐蚀 8、物理老化
welcome 发生，可用电化学过程说明。高分子材料一般不导电，也 to use these PowerPoint templates, New
不以离子形式溶解，不能用电化学规律来说明。 Content design, 10 years experience 2、金属腐蚀大多发生在金属表面并向深处发展，而对于
高分子材料，所处环境中的试剂向材料内渗透扩散才是其
腐蚀的主要原因。
高分子材料腐蚀主要表现
（1）外观的变化：出现污渍、斑点、裂缝、粉化以及光 泽度、颜色上的变化。 （2）物理性能的变化：包括溶解性、溶胀性、流变性能、 耐寒、耐热、透水、透气等性能的变化。
（3）力学性能的变化：如抗张强度、弯曲强度、抗冲击强度等 的变化。 （4）电性能的变化：如绝缘电阻、电击穿强度、介电常数的变
高分子材料腐蚀的控制方法
（1）改进聚合工艺，选择合适的聚合方法，采用优 良的引发剂、催化剂并确定其合理的用量，消除聚合 物中不稳定的端基，尽量减少聚合过程中在聚合物内 产生的杂质。 （2）采用共聚、共混、交联等物理、化学改性措 施，从根本上克服导致聚合物老化的弱点。 （3）改进聚合物成型加工工艺，减少加工过程中杂 质的引入量，尽量消除聚合物中的内应力，适当控制 聚合物的聚集态结构。 （4）采用物理方法进行防护，如使用防护蜡等。 （5）在高分子材料中加入稳定剂。
参考文献
《材料腐蚀与防护概论》 何业东 齐慧滨 编
《材料腐蚀通论》 翁永基 编
《过程装备腐蚀与防护》 闫康平 陈匡民