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聚全氟乙丙烯樹脂樹脂改性實驗
    采用新型改性聚全氟乙丙烯 (聚全氟乙丙烯樹脂) 樹脂對鋼質壓力容器和壓力管道進行防腐蝕研究, 運用劃格實驗、耐水性實驗、耐候性實驗等方法, 對新型改性材料的性能進行研究, 結果表明該新型防腐蝕材料的耐蝕性、耐候性、耐熱性較好, 能有效防止鋼質壓力容器和壓力管道被腐蝕.在壓力容器及壓力管道使用過程中, 由于其儲存及輸送的介質一般都具有很強的腐蝕性, 會導致鋼材因腐蝕失效.鋼材腐蝕的形式一般有點腐蝕、縫隙腐蝕、均勻腐蝕等, 防止鋼材腐蝕是延長壓力容器和壓力管道使用壽命的關鍵之一引起鋼材腐蝕的主要因素有碳的影響、鋼組織的影響和焊接加工影響.碳在鋼中常以碳化物的形式存在, 在非氧化性的酸性介質中, 碳含量越高, 腐蝕速度越快;在具有氧化性的酸性介質中, 碳含量越低, 腐蝕速度越快.鋼組織的影響主要是鋼材中碳、鐵素體及滲碳體等物質電極電位不同, 碳的電位最高, 滲碳體其次, 鐵素體電位最低.在腐蝕性介質的作用下, 碳和滲碳體成為陰極, 鐵素體為陽極, 導致鋼鐵腐蝕加速.焊接加工時, 鋼材在焊接時候被快速加熱和冷卻, 造成焊縫周圍鋼材組織結構和成分發生變化, 易引起縫隙腐蝕.鋼材表面電化學腐蝕分為析氫腐蝕與吸氧腐蝕兩種方式.析氫腐蝕:Fe→Fe2++2e (陽極反應) , 2H++2e→H2↑ (陰極反應) , 2H2O+O2+4e→4OH- (陰極反應)吸氧腐蝕:Fe→Fe2++2e (陽極反應) , 2H++O2+2e→H2O (陰極反應)目前, 常用的壓力容器防腐措施有金屬防腐層、搪瓷、搪玻璃、橡膠襯里、涂漆等, 應用較廣泛的是涂裝防腐蝕材料或利用材料使管道與介質隔離, 使用較多的有環氧樹脂、聚乙烯等.研究表明, 由于壓力容器及壓力管道的工作環境較復雜, 部分防腐蝕材料在投入使用后很短時間內就會出現開裂、脫落等現象, 導致防護失效, 故需要選擇一種防腐能力強、耐候性較好的材料.本研究采用聚全氟乙丙烯樹脂作為基體材料, 對其進行改性, 使其能夠滿足壓力容器和壓力管道的防腐蝕要求聚全氟乙丙烯 (聚全氟乙丙烯樹脂) 是一種線性結構的高分子化合物, 由四氟乙烯 (TFE) 和六氟丙烯 (HFP) 共聚而成, 具有優異的化學穩定性, 幾乎能耐各種濃度的有機酸、堿及醇、酮、烴類、鹵代烴、芳烴等的腐蝕聚全氟乙丙烯樹脂樹脂具有良好的耐熱性、耐候性與耐蝕性, 力學性能和抗蠕變性能優異, 200℃以下時侵蝕、疏水和不黏性能較好.在加工使用過程中, 熔融黏度低且溶體的流動性好, 以在250~360℃時正常加工聚全氟乙丙烯樹脂樹脂改性實驗聚全氟乙丙烯樹脂在用作防腐蝕材料時, 能夠完成復雜環境下的腐蝕防護, 是一種良好的防腐蝕材料.但是, 聚全氟乙丙烯樹脂樹脂在與鋼質基材結合時, 附著力較差, 不易與鋼材之間形成牢固的結合, 所以在很多防腐蝕工程應用中會出現聚全氟乙丙烯樹脂材料脫落造成的防腐失效, 造成材料良好的防腐蝕性能沒有得到充分發揮.因此, 在使用聚全氟乙丙烯樹脂樹脂作為防腐蝕材料時, 要對其進行改性, 通過改性提高它與基材之間的結合力.本研究采用環氧樹脂對聚全氟乙丙烯樹脂樹脂進行改性, 以增強聚全氟乙丙烯與鋼材之間的結合力, 使其能夠起到長期有效的防腐蝕作用.經過實驗研究, 選擇聚全氟乙丙烯樹脂樹脂作為基體樹脂, 使用環氧樹脂與聚全氟乙丙烯樹脂樹脂進行共混改性, 利用環氧樹脂中的脂肪族羥基、醚鍵、環氧基等極性基團, 使材料與被涂覆鋼材之間形成較強的結合力, 并在新材料中加入鈦白粉、硫酸鋇和云母粉等顏料作為影響因子, 用以提高材料與鋼材之間的結合力, 增強材料表面的硬度, 提高其耐熱性, 降低熱膨脹系數.
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