PVC使用实例见P104
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 根据PVC材料的特性和具体使用条件确定许用应力 和安全系数
以长期拉伸强度作为计算许用应力的依据
焊缝系数0.85~0.95， 一般取0.6
采用单面或双面加强焊提高焊缝强度、保护焊缝；
焊缝尽可能错开（多块板材）
越不易水解
耐酸性介质水解的能力： 醚键 > 酰胺键或酰亚胺键 > 酯键 > 硅氧键 耐碱性介质水解的能力： 酰胺键或酰亚胺键 > 酯键
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
3、应力腐蚀开裂 在某些条件下，高分子材料在应力和腐 蚀性质共同作用下，发生类似金属应力腐蚀 破裂的现象，出现裂纹，并不断发展直至脆 断。
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 顶盖和筒体结构应采取措施加强刚性，防止变形
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 避免焊缝本体和焊缝边线的母材断面的剧烈变化
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 考虑到材料的膨胀系数，金属加强构件与塑料设备 之间允许相对自由位移；长管道，加膨胀结

部分结晶的塑料，晶区有应力集中，在晶区与非 晶区的交界处产生裂纹的倾向性就大

应力集中部位，环境应力开裂的可能性大
分子量小、分布窄的高聚物比大分子量的易发生 开裂 在具有中等溶胀能力的醇类、蓖麻油等活性介质 中，材料易发生环境应力开裂

5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
4、老化（耐侯性） 影响高分子材料老化的因素：
第五章 非金属结构材料的耐蚀特性
5.1 高分子材料的腐蚀性和影响因素 5.2 耐腐蚀高分子材料 5.3 耐腐蚀无机非金属材料 5.4 碳-石墨
5.5 树脂基复合材料-玻璃钢的耐蚀性
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
1、溶胀、溶解与渗透 渗透：高分子材料处于环境中，腐蚀性介质通过材料 表面渗入内部，同时，材料的可溶成分及腐蚀 产物逆向扩散进入介质。 溶胀：相当数量的介质小分子渗入高聚物内部，引起 高分子材料宏观上的体积和重量的增加 溶解：如果大分子间无交联键，溶胀可以一直进行下 去，大分子充分溶剂化后会缓慢的向溶剂中扩 散，形成均一的溶液
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
2、化学腐蚀--氧化
聚二烯烃 > 聚丙烯 > 低密度聚乙烯 > 高密度聚乙烯
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
2、化学腐蚀--水解
加聚反应合成的产物的主链“C—C”共价键不易水解 杂链高聚物易水解，杂原子与碳原子键的极性越大， 越易水解 高分子材料的水解基团在酸碱介质中的水解活化能越高，
与酸的种类无关， 主要取决于酸的电离度和粘度 电离度↑、粘度↓，腐蚀作用↑
SiC及Si3N4 也会被HF和H3PO4腐蚀
5. 3 耐腐蚀的无机非金属材料
5. 2 耐腐蚀的高分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ料
3、其他塑料 (2) 氟塑料：含 F 原子的塑料的总称。
具有耐蚀、耐热、自润滑性
聚四氟乙烯（PTFE，F - 4） 聚三氟氯乙烯（PCTFE， F – 3） 聚全氟乙丙烯（FEP，F – 46）
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
3、其他塑料 聚四氟乙烯（PTFE，F - 4） 〔 CF2 - CF2 〕n 高化学惰性
5. 3. 1 陶瓷 （一）陶瓷的耐蚀性的影响因素： 陶瓷的化学 组分为各类 硅酸盐
材料的化学成分
矿物学组成
孔隙
结构类型
SiO2↑, Al2O3 耐酸↑
高温下材料性质的变异 腐蚀介质的性质
CaO, MgO 耐 碱
5. 3. 1 陶瓷
硅酸盐在酸中的腐蚀速度（除HF和高温H3PO4外） ：
紫外线 红外线
阳光 温度
水分、 雨雪
湿度
其他作用
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
1、硬聚氯乙烯塑料：nCH2﹦CHCl→〔CH2—CH· Cl〕n
材料的溶 解性和渗 透性增加
聚合物裂解 交联 氧化产物降解 交联（老化）
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
1、硬聚氯乙烯塑料：nCH2﹦CHCl→〔CH2—CH· Cl〕n 常用耐腐蚀部件和设备： 贮槽、塔设备、电除雾器、离心泵、风机、管道、 管件及阀门等 研制开发改性的聚氯乙烯： FR-PVC C-PVC 玻璃钢增强PVC
加工成型 性优于聚 四氟乙烯
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
（3 ）氯化聚醚塑料 结晶 大分子结构中存在醚键 （4）聚苯硫醚塑料PPS 耐热 机械性能高
具有较高的耐蚀性。
热塑性塑料加工成型
热塑性塑料加工成型
用做耐蚀和耐热的阀门、 泵、密封环
用做涂层和衬里
主要用于防腐涂层
5. 3 耐腐蚀的无机非金属材料
利用PVC的热塑性，管道之间采用热胀承插的结构
连接
PVC的强度的原因，设 备不能承受过大的载荷
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
3、其他塑料 （1）聚丙烯塑料（PP）
具有良好的耐蚀性、耐溶剂性、耐热性（>PVC）
可以采用热塑性塑料的加工方法、可以焊接
常用于制作化工管道、贮槽、衬里等
石墨改性PP，可做PP换热器 线膨胀系数PP =3 线膨胀系数PVC 杨氏模量PP=1/8 杨氏模量PVC 热膨胀和 刚性问题
应力腐蚀开裂的规律：
大分子链及链段沿应力方向移动： 拉应力作用下：材料的质量↑，机械强度↓ 正应力作用下：材料的质量增加趋势↓ 在长期静负荷及交变应力作用下，腐蚀性介质中， 蠕变强度↓、疲劳强度↓ 受多向应力作用或存在较大应变的高分子材料， 可能发生环境应力开裂
耐环境应力开裂的能力与材料本性和介质本性有关：
耐蚀性 耐热性 耐老化性
机械强度、刚性低 线膨胀系数大 导热性差 熔点高，成型加工困难 难粘结或焊接
用做摩擦件和密封件，用 在高温或强腐蚀场合
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
（2）氟塑料 聚三氟氯乙烯（PCTFE， F – 3） 〔 CF2 - CF 〕n Cl 聚全氟乙丙烯（FEP，F – 46） -[-[-CF2-CF2-] x --[- CF-CF2-]y-]-n FEP 熔点 < PTFE熔点; 加工成型性优于PTFE