第3章 耐蚀非金属材料

聚三氟氯乙烯(PCTFE)的强度、刚性均高于聚四氟乙烯，但耐热性不如聚四氟乙
烯。聚三氟氯乙烯的耐蚀性能优良，仅次于聚四氟乙烯，对无机酸(包括浓硝酸、王水 等氧化性酸)、碱、盐、有机酸、多种有机溶剂等抗蚀能力优良，只有含卤素和氧的一 些溶剂能使其溶胀，一般在常温下影响不大。不耐高温的氟、氟化物、熔融碱金属(钾、 钠、锂等)、熔碱、浓硝酸和发烟硝酸、芳烃等。聚三氟氯乙烯吸水率极低、耐候性也 非常优良。
（２）耐腐蚀性能〓聚四氟乙烯具有极高的化学稳定性，完全不与“王水”、氢氟酸、
浓盐酸、硝酸、发烟硫酸、沸腾的氢氧化钠溶液、氯气、过氧化氢等作用。除某些卤 化胺或芳香烃使聚四氟乙烯塑料有轻微溶胀现象外，酮、醛、醇类等有机溶剂对它均 不起作用。对聚四氟乙烯有破坏作用的只有熔融态的碱金属(锂、钾、钠等)，三氟化 氯，三氟化氧及元素氟等，但也只有在高温和一定压力下才有明显作用。另外，聚四 氟乙烯不受氧或紫外线的作用，耐候性极好，如0 1mm厚的聚四氟乙烯薄膜，经室 外曝露六年，其外观和机械性能均无明显变化。聚四氟乙烯因其优越的耐蚀、耐候性 能而被称为“塑料王”。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
三、聚氯乙烯塑料 2. 软聚氯乙烯塑料
软聚氯乙烯因其增塑剂的加入量较多，所以其物理机械性能及耐蚀性能均比硬聚
氯乙烯要差。软聚氯乙烯质地柔软，可制成薄膜、软管、板材以及许多日用品；可用 作电线电缆的保护套管、衬垫材料，还可用作设备衬里或复合衬里的中间防渗层等。
第三章 耐蚀非金属材料
要特性有：非常强的附着力；优异的耐蚀性能；可耐各种稀酸、稀碱及盐溶液，耐温 ≤80℃，对多数溶剂具有抗溶解能力。工程上用的环氧树脂为双组分包装，固化剂为 多元胺、聚酰胺或胺加成物。
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 5. 酚醛树脂涂料
酚醛树脂涂料是以酚醛树脂溶于有机溶剂中,并加入填料和适当的助剂配制而成的。
1 2 3 4 5 6 填料 增塑剂 稳定剂 润滑剂 着色剂 其他
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
二、塑料的组成及分类 2. 分类
塑料的种类很多，分类的方法也不尽相同，最常用的分类方法是按它们受热后的性能
变化，将塑料分为两大类。
一 热固性塑料
二 热塑性塑料
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
三、聚氯乙烯塑料 1. 硬聚氯乙烯塑料
第三节 塑料
2. 塑料的特性
1 2 3 4
质轻 优异的电绝缘性能 优良的耐腐蚀性能 良好的成型加工性能
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
2. 塑料的特性
5 6 7
热性能较差 机械性能较差 易产生自然老化
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
二、塑料的组成及分类 1. 塑料的组成
塑料的添加剂主要有下列几种。
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 高氯化聚乙烯涂料继承了过氯乙烯及氯磺化聚乙烯防腐涂料的优异性能又补充其不
足，具体体现在以下几方面。
1 2 3 4 5 6 防腐、防水，耐候、耐油性好 具有阻燃、防霉功能 装饰性优良 物理机械性能好 施工性能好 应用面广
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
氯磺化聚乙烯是聚乙烯经氯化和磺化反应而得的高分子。
用于涂料的产品有：氯磺化聚乙烯-20和氯磺化聚乙烯-30两种。 2. 高氯化聚乙烯涂料 高氯化聚乙烯涂料，国外早在20世纪60年代就取得了成功的应用，该产品的主 要成膜物质“高氯化聚乙烯”兼有橡胶和塑料的双重特性，是“氯化高聚物中的新成 员”。
第三章 耐蚀非金属材料
（1）物理-机械性能
表3-1列出了硬聚氯乙烯塑料的物理机械性能。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
三、聚氯乙烯塑料 1. 硬聚氯乙烯塑料
（2）耐腐蚀性能
硬聚氯乙烯塑料具有优越的耐腐蚀性能。总的来说，除了强氧化剂外，硬聚氯乙烯塑 料能耐大部分的酸、碱、盐类，在碱性介质中更为稳定。在有机介质中，除芳香族碳 氢化合物、氯代碳氢化合物和酮类介质、醚类介质外，硬聚氯乙烯塑料不溶于许多有 机溶剂。
(1) 物理机械性能〓常温下聚四氟乙烯(PTFE)塑料的机械性能与其他塑料相比无突出
之处，它的强度、刚性等均不如硬聚氯乙烯。但在高温或低温下，聚四氟乙烯的机械 性能比一般塑料好得多。 聚四氟乙烯的耐高温、低温性能优于其他塑料，其使用温度范围为-200～250℃。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
六、氟塑料 1. 聚四氟乙烯塑料
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
乙烯塑料可制成管道、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 其黏附在金属表面，形成防腐保护层。聚乙烯涂层可以采用热喷涂的方法，也可采用 热浸涂方法制成。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
六、氟塑料 1. 聚四氟乙烯塑料
(3) 表面性能及成型加工性能〓聚四氟乙烯表面光滑，摩擦系数是所有塑料中最小的
，可用作轴承、活塞环等摩擦部件。聚四氟乙烯与其他材料的黏附性很差。几乎所有 固体材料都不能黏附在它的表面，这就给其他材料与聚四氟乙烯黏结带来困难。 聚四氟乙烯的高温流动性较差，因此难以用一般热塑性塑料的成型加工方法进行 加工，只能将聚四氟乙烯树脂预压成型，再烧结制成制品。
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。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
四、聚乙烯塑料 3. 聚乙烯塑料的应用
五、聚丙烯塑料 3. 应用
聚丙烯塑料可用作化工管道、贮槽、衬里等，还可用作汽车零件、医疗器械、电
器绝缘材料、食品和药品的包装材料等。若用各种无机填料增强，可提高其机械强度 及抗蠕变性能，用于制造化工设备。若用石墨改性，可制成聚丙烯热交换器。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
六、氟塑料 1. 聚四氟乙烯塑料
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 8. 厚浆型耐蚀涂料
该涂料是以云母氧化铁为颜料配制的涂料，一道涂膜厚度可达30～50μ m，涂料
固体含量高，涂膜孔隙率低，刷四道以上总膜厚可达150～250μ m，可用于相对苛刻 在工业上主要用于贮罐内壁、桥梁、海洋设施等混凝土及钢结构表面。
第三章
耐蚀非金属材料
第三章 耐蚀非金属材料
第一节 非金属材料的一般特性
非金属材料与金属材料相比较，具有以下特点。
一
密度小，机械强度低
二
导热性差
四 优越的耐蚀性能
三 原料来源丰富，价格 低廉
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
涂料是目前化工防腐中应用最广的非金属材料品种之一。 由于过去涂料主要是以植物油或采集漆树上的漆液为原料经加工制成的，因而称
第三节 塑料
四、聚乙烯塑料 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，因此不适宜单独作结构材料，
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 料的耐寒性更好。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
四、聚乙烯塑料 2. 聚乙烯塑料的耐腐蚀性能
酚醛树脂涂料具有良好的电绝缘性、耐油性、耐蚀性,能耐稀硫酸、盐酸及大多数非氧 化性酸、大多数盐溶液、多种有机溶剂等介质的腐蚀。但不耐强氧化剂和碱,且漆膜较 脆,温差大时易开裂,与金属的附着力较差。
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 6. 呋喃树脂涂料
呋喃树脂涂料就是将呋喃树脂溶于适当的溶剂中，再加入颜料、填料配制而成的
为油漆。石油化工和有机合成工业的发展，为涂料工业提供了新的原料来源，如合成
树脂、橡胶等。这样，油漆的名字就不够确切了，所以比较恰当地应称为涂料。
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
一、涂料的种类和组成 1. 涂料的种类
一般可分为和两类：
1 2
油基涂料 树脂基涂料
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
六、氟塑料 1. 聚四氟乙烯塑料
(4) 应用
聚四氟乙烯塑料除常用作填料、垫圈、密封圈以及阀门、泵、管子等各种零部件外， 还可用作设备衬里和涂层。由于聚四氟乙烯的施工性能不良，使它的应用受到了一定 的限制。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
六、氟塑料 2. 聚三氟氯乙烯塑料
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 9. 玻璃鳞片涂料
常用的树脂有三大类：
1 2 3
双酚A型环氧树脂 不饱和聚酯树脂 乙烯基酯树脂
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 由于大量鳞片状玻璃片在厚涂层中和基体表面以平行的方向重叠，从而产生了以下的
特殊作用：
各种磁漆。呋喃树脂耐酸性能相当于酚醛树脂，耐碱性很好。可在160℃以下使用， 但由于机械性能和施工方面的限制，在防腐Hale Waihona Puke Baidu涂料中仅以糠醇树脂涂料等几个品种较 为常用。
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 7. 富锌涂料
——锌粉的涂料。这种涂料一方面由于锌的电
位较负，可起到牺牲阳极的阴极保护作用；另一方面在大气腐蚀下，锌粉的腐蚀产物 比较稳定且可起到封闭、堵塞涂膜孔隙的作用，所以能得到较好的保护效果。富锌涂 料用作底层涂料，结合力较差，所以涂料对金属表面的清理要求较高。为延长其使用 寿命，可采用相配套的重防腐中间涂料和面层涂料与之匹配，达到长效防护的目的。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
三、聚氯乙烯塑料 1. 硬聚氯乙烯塑料
（3）加工性能
硬聚氯乙烯塑料可以切削加工，也可以焊接。它的焊接不同于金属的焊接，它不用加 热到流动状态，也不形成熔池，而只是把塑料表面加热到黏稠状态，在一定压力的作 用下黏合在一起。目前用得最普遍的仍为电热空气加热的手工焊。这种方法焊接的焊 缝一般强度较低也不够安全，因此焊缝系数的选取需视具体情况而定。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
五、聚丙烯塑料 2. 耐蚀性能
聚丙烯塑料有优良的耐腐蚀性能和耐溶剂性能。除氧化性介质外，聚丙烯塑料能
耐几乎所有的无机介质，甚至到100℃都非常稳定。在室温下，聚丙烯塑料除在氯代 烃、芳烃等有机介质中产生溶胀外，几乎不溶解于所有的有机溶剂。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
三、聚氯乙烯塑料 1. 硬聚氯乙烯塑料
（4）应用
由于硬聚氯乙烯塑料具有一定的机械强度，以及成型加工及良好的焊接性能，且具有 优越的耐蚀性能。因此在化学工业中被广泛用作生产设备、管道的结构材料：如塔器 、贮罐、电除雾器、排气烟囱、泵和风机以及各种口径的管道等。20世纪60年代用 硬聚氯乙烯塑料制的硝酸吸收塔，使用二十余年，腐蚀轻微，效果良好。
延长了腐蚀介质的渗透路径； 提高了涂层的机械强度、表面硬度和耐磨性、附着力； 减少了涂层与金属之间热膨胀系数的差值，可阻止因温度急变而引起的龟裂和 剥落。
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
1. 塑料的定义 塑料是以合成树脂为主要原料，再加入各种助剂和填料组成的一种可塑制成型的
材料。
第三章 耐蚀非金属材料
第三章 耐蚀非金属材料
第三节 塑料
五、聚丙烯塑料 1. 物理机械性能
聚丙烯塑料是目前商品塑料中密度最小的一种，其密度只有0.9～0.91g/cm3，
虽然聚丙烯塑料的强度及刚度均小于硬聚氯乙烯塑料，但高于聚乙烯塑料，且其 比强度大，故可作为独立的结构材料。 聚丙烯塑料的使用温度高于聚氯乙烯和聚乙烯，可达100℃，如不受外力作用， 在150℃时还可保持不变形。但聚丙烯塑料的耐寒性较差，温度低于0℃，接近-10℃ 时，材料变脆，抗冲击强度明显降低。另外，聚丙烯的耐磨性也不好。
二、常用的防腐蚀涂料 3. 聚氨酯涂料
按涂料组成和固化机理，分为五类：
①聚氨酯单组分涂料； ②单组分湿固化聚氨酯涂料； ③单组分封闭型聚氨酯涂料； ④双组分催化型聚氨酯涂料； ⑤双组分羟基固化型聚氨酯涂料。
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 4. 环氧树脂涂料
这是一类以各种环氧树脂为主要成膜物质并加有各种辅助材料的防腐蚀涂料。主
一、涂料的种类和组成 1. 涂料的种类
按施工工艺又可分为：
1 2 3 底涂 中涂 面涂
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
一、涂料的种类和组成 2. 涂料的组成
1 2 3
主要成膜物质 次要成膜物质 辅助成膜物质
第三章 耐蚀非金属材料
第二节 防腐蚀涂料
二、常用的防腐蚀涂料 1. 氯磺化聚乙烯（橡胶）涂料