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常见塑料腐蚀介质及作用原理

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:塑料腐蚀介质,按化学成分及性能可分为:强氧化剂,无机酸、碱、盐类及化合物,有机溶剂,水及蒸汽,微生物,以及细菌、药品等;按介质形态可分为:气体、液体、露雾等。它与塑料接触会发生氧化腐蚀作用,使树脂发生氧化降解,出现溶胀、裂纹及溶解现象。但含有酯基、酰胺基、亚胺基、缩醛基、醚基基团的塑料,会吸收水分而侵蚀基体,如PA、PC、PMMA、PSF等塑料均属此类。

常见塑料腐蚀介质及作用原理

塑料腐蚀介质,按化学成分及性能可分为:强氧化剂,无机酸、碱、盐类及化合物,有机溶剂,水及蒸汽,微生物,以及细菌药品等;按介质形态可分为:气体、液体、露雾等。

1.强氧化剂

强氧化剂是指浓硫酸硝酸、发烟硫酸、高锰酸钾王水氢氟酸等。它与塑料接触会发生氧化腐蚀作用,使树脂发生氧化降解,出现溶胀、裂纹及溶解现象。在目前的塑料中,除了F4塑料及少数品种外,几乎对它都无耐蚀性。

2.酸、碱、盐溶液

塑料制品经常会与酸、碱、盐溶液直接接触,如蓄电池壳等。这些介质,如硫酸、硝酸、盐酸、强碱溶液、氢氟酸、磷酸、金属钠溶液等,它们大部分是极性溶液,所以对分子中含有极性基团(如酯基、酰胺基、醚基、硅氧基等)的塑料,如POM、PET、PA、EP,含有木粉填料的PF塑料等有较强的腐蚀作用。但也有例外的,如PPO虽是极性塑料,但分子结构中有非极性基团,起着屏蔽作用,所以它却可耐酸、碱。除了液体外,酸、碱性的气体也可腐蚀塑料,尤其当制品表面有水分时,酸、碱性的气体或粉尘会形成腐蚀性很强的水膜。另外,长期在盐雾环境中工作的制品,如在海上或含盐浓度较高的空气环境中,盐雾对制品的腐蚀作用也很大,尤其对塑料的电性能影响很大。

3.水、蒸汽

水是“万能溶剂”,它会使许多聚合物主链降解,促使材料的拉伸强度、刚度下降,加速蠕变。对复合塑料中的填料或增强纤维,水会使其与树脂脱粘,导致材料失效。蒸汽的侵蚀作用更大,因此在加工时必须控制料中的含水量,对吸水性大的塑料要预先烘干,并防止再吸湿,加工后的制品应进行调湿处理。对热固性塑料成型时必须设置预热、排气工序,释放料中的水分及挥发物。不同的塑料对水的侵蚀反应不同,如憎水性或含有憎水剂的塑料,水分只能披覆在基体表面,很少侵蚀基体,如PE、PP、PS、POM等塑料。但含有酯基、酰胺基、亚胺基、缩醛基、醚基基团的塑料,会吸收水分而侵蚀基体,如PA、PC、PMMA、PSF等塑料均属此类。

成型时热塑性塑料烘干后,含水量一般在0.05%(质量分数)以下,热固性塑料含有木粉、纸屑、碎布等填料易吸水,一般水分及挥发物含量在3%(质量分数)以下。

4.有机溶剂(www.xing528.com)

塑料制品在表面处理,印刷等加工及使用时,经常接触各种有机溶剂,如苯、醇、酮、油脂等。它们对塑料都有腐蚀作用,不同塑料对不同溶剂的耐蚀性不同,塑料中只有氟塑料、氯化聚醚、聚芳酯等耐溶剂腐蚀性好,可耐多数溶剂腐蚀。表4-19和表4-20所列为常用塑料与常用溶剂的溶度参数,两者溶度参数值δ相近或接近时,则塑料对该溶剂的耐蚀性差。

4-19 常用塑料的溶度参数

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4-20 常用溶剂的溶度参数

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5.微生物(细菌、真菌霉菌

各类微生物附着在制品上,以塑料为养料,会分泌出各种有机酸、酶,它们都会腐蚀塑料,因此塑料还应具有抗微生物腐蚀的性能。

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