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化工腐蝕與防護-(第三版) 版權信息
- ISBN：9787122025050
- 條形碼：9787122025050 ; 978-7-122-02505-0
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
化工腐蝕與防護-(第三版) 節(jié)選
bsp; 第三版前言
化工生產中，腐蝕是極為普遍并十分嚴重的破壞因素，為了減輕和控制設備及構件的腐
蝕，普及化工腐蝕與防護的教育，推廣應用各種行之有效的防腐蝕技術是當前促進化工腐蝕
工作開展的重要內容之一。
本書是為適應當前中等職業(yè)教育的需要，在《化工腐蝕與防護》第二版的基礎上修訂而
成，對章節(jié)內容進行了調整，并對內容做了較大的修改。
修訂較大的內容有：
緒論中補充了近年來發(fā)布的有關數據和關于腐蝕破壞的報道；將原緒論中金屬腐蝕速度
的表示方法放在**章中介紹。
將原**章～第四章關于基礎理論的部分合并為**章，介紹腐蝕的基礎知識，并對腐
蝕理論的闡述做了較大的刪減。
將原第五章金屬材料的耐蝕性改為第二章，對金屬材料耐腐蝕機理做了刪減，增加了鋅
及鋅鋁合金的耐腐蝕性能。
將原第六章改為第三章。
將原第七章改為第四章，對部分常用的防腐蝕施工工藝做了刪減，放在第五章中詳細
介紹。
增加了第五章防腐蝕施工技術，對在化工防腐蝕中常用的施工技術做了比較詳細的
介紹。
將原書中分開編寫的思考題、習題合并為思考與練習。
本書經修訂后，基礎知識部分簡明扼要、語言敘述通俗易懂；應用部分力求適應當前化
工生產實際；對應用廣泛的防腐蝕施工技術做了重點介紹，可操作性強。
參加本書修訂的有：段林峰(緒論；**章**節(jié)、第三節(jié)；第五章**、二、三、六
節(jié))；張志宇(**章第二節(jié)；第四章；第五章第四、五節(jié))；邱小云(第二章、第三章)。
全書由段林峰、張志宇主編，丁丕洽主審。
丁丕洽老師為本書做了認真的審閱，對此我們向丁丕洽老師表示衷心的感謝。
由于時間倉促，編者水平有限，不足之處在所難免，歡迎讀者和任課老師提出寶貴
意見。
編者
2008年3月
第三章 耐蝕非金屬材料
大多數非金屬材料有著良好的耐蝕性和某些特殊性能，并且原料來源豐富，價格比較低
廉，所以近年在化工生產中用得越來越多。采用非金屬材料不僅可以節(jié)省大量昂貴的不銹鋼
和有色金屬，實際上在某些工況下，只有采用了大量非金屬材料才使大規(guī)模的工業(yè)化得以實
現。另外，某些要求高純度的產品，如醫(yī)藥、化學試劑、食品等生產設備，很多都是采用陶
瓷、玻璃、搪瓷之類的非金屬材料制造。當然，就目前而言，在工程領域里所使用的材料，
無論從數量上或使用經驗方面仍然是金屬材料處于主導地位。但從發(fā)展趨勢來看，非金屬材
料的應用比重必將不斷增大。
大多數非金屬材料較普遍地應用到工業(yè)上的歷史還不很長，以塑料應用到化學工業(yè)上作
結構材料來說，*早也只能追溯到20世紀30年代。而對非金屬材料綜合性能的提高，施工
技術的改進，則還處于初期發(fā)展階段，需要更多的人去研究、探索。
本章主要介紹幾種在化工防腐蝕工程中應用較廣的非金屬材料。
**節(jié) 非金屬材料的一般特性
非金屬材料與金屬材料相比較，具有以下特點。
(1)密度小，機械強度低 絕大多數非金屬材料的密度都很小，即使是密度相對較大的
無機非金屬材料(如輝綠巖鑄石等)也遠小于鋼鐵。非金屬材料的機械強度較低，剛性小，
在長時間的載荷作用下，容易產生變形或破壞。
(2)導熱性差(石墨除外) 導熱、耐熱性能差，熱穩(wěn)定性不夠，致使非金屬材料一般
不能用作熱交換設備(除石墨外)，但可用作保溫、絕緣材料。同時非金屬設備也不能用于
溫度過高、溫度變化較大的環(huán)境中。
(3)原料來源豐富，價格低廉 天然石材、石灰石等直接取自于自然；以石油、煤、天
然氣、石油裂解氣等為原料制成的有機合成材料種類繁多、產量巨大，為社會提供了大量質
優(yōu)價廉的防腐材料。
(4)優(yōu)越的耐蝕性能 非金屬材料的耐蝕性主要取決于材料的化學組成、結構、孔隙
率、環(huán)境的變化對材料性能的影響等。如以碳酸鈣為主要成分的非金屬材料易遭受無機酸腐
蝕，但耐堿性良好；以二氧化硅為主要成分的非金屬材料易遭受濃堿的腐蝕，但耐酸性良
好。對有機高分子材料來說，一般它們的分子量越大，耐蝕性越好。有機高分子材料的破
壞，多數是由于氧化作用引起的，如強氧化性酸(硝酸、濃硫酸等)能腐蝕大多數的有機高
分子材料。有機溶劑也能溶解很多有機高分子材料。
有時非金屬材料的破壞不一定是它的耐蝕性不好，而是由于它的物理一機械性能不好引
起的，如溫度的驟變、材料的各組成部分線膨脹系數的不同、材料的易滲透性或其他方面的
原因，都有可能引起材料的破壞。
有些非金屬材料長期載荷下的機械強度與短期載荷下所測定的機械強度有較大的差別，
在進行設備設計時應充分考慮這種因素。
第二節(jié) 防腐蝕涂料
涂料是目前化工防腐中應用*廣的非金屬材料品種之一。
由于過去涂料主要是以植物油或采集漆樹上的漆液為原料經加工制成的，因而稱為油
漆。石油化工和有機合成工業(yè)的發(fā)展，為涂料工業(yè)提供了新的原料來源，如合成樹脂、橡膠
等。這樣，油漆的名字就不夠確切了，所以比較恰當地應稱為涂料。
一、涂料的種類和組成
1．涂料的種類
涂料一般可分為油基涂料(成膜物質為干性油類和樹脂)和樹脂基涂料(成膜物質
為合成樹脂)兩類。按施工工藝又可分為底涂、中涂和面涂，底涂是用來防止已清理的
金屬表面產生銹蝕，并用它增強涂膜與金屬表面的附著力；中涂是為了保證涂膜的厚度
而設定的涂層；面涂為直接與腐蝕介質接觸的涂層。因此，面涂的性能直接關系到涂層
的耐蝕性能。
2．涂料的組成
涂料的組成大體上可分成三部分，即主要成膜物質、次要成膜物質和輔助成膜
物質。
作為主要成膜物質的是油料、樹脂和橡膠，在涂料中常用的油料是桐油、亞麻仁油等。
樹脂有天然樹脂和合成樹脂。天然樹脂主要有瀝青、生漆、天然橡膠等；合成樹脂的種類很
多，常用的有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、呋喃樹脂、過氯乙烯樹脂、氟樹脂；合成橡膠有氯磺化
聚乙烯橡膠、氟橡膠及聚氨酯橡膠等。
次要成膜物質是顏料。顏料除使涂料呈現裝飾性外，更重要的是改善涂料的物理、化學
性能，提高涂層的機械強度和附著力、抗?jié)B性和防腐蝕性能。顏料分為著色顏料、防銹顏料
和體質顏料三種。著色顏料主要起裝飾作用；防銹顏料起防蝕作用；體質顏料主要是提高漆
膜的機械強度和附著力。
輔助成膜物質只是對成膜的過程起輔助作用，它包括溶劑和助劑兩種。
溶劑和稀釋劑的主要作用是溶解和稀釋涂料中的固體部分，使之成為均勻分散的漆液。
涂料覆于基體表面后即自行揮發(fā)，常用的溶劑及稀釋劑多為有機化合物，如松節(jié)油、汽油、
苯類、醇類及酮類等。
助劑是在涂料中起某些輔助作用的物質，常用的有催干劑、增塑劑、固化劑、防老劑、
流平劑、防沉劑、觸變劑等。
二、常用的防腐蝕涂料
涂料的種類很多，作為防腐蝕的涂料也有多種，下面是一些常用的防腐涂料。
1．氯磺化聚乙烯(橡膠)涂料
氯磺化聚乙烯是聚乙烯經氯化和磺化反應而得的高分子(分子量一20000～30000)化
合物。
用于涂料的產品有：氯磺化聚乙烯一20和氯磺化聚乙烯一30兩種。前者的氯、硫含量為
29％～33％和1．3％～1．7％；后者的氯、硫含量分別為40％～45％和0．9％～1．1％，它們
易溶于芳烴和鹵代烴中。
氯磺化聚乙烯防腐蝕涂料由氯磺化聚乙烯橡膠、硫化劑、硫化促進劑、顏料和溶劑等組
成。在120。C以上使用時，還需加入防老劑。固化后的涂層結構飽和，又無發(fā)色基因存在，
因而涂層具有良好的耐氧化、耐曬和保色性好的特點，亦耐酸、耐堿。涂層本身既有彈
性，又耐磨蝕，所以除可作金屬防腐蝕涂料之外，尤其適用于橡膠、塑料、織物等的
防護。
氯磺化聚乙烯涂料作為價廉物美的涂料品種，廣泛用于工業(yè)廠房、設備及橋梁等外表面
的抗大氣腐蝕。
2．高氯化聚乙烯涂料
高氯化聚乙烯涂料，國外早在20世紀60年代就取得了成功的應用，該產品的主要成膜
物質“高氯化聚乙烯”兼有橡膠和塑料的雙重特性，是“氯化高聚物中的新成員”。
氯含量超過60％的高氯化聚乙烯樹脂，具有良好的耐候、耐臭氧、耐水、耐油、耐燃、
耐化學品等特性，作為成膜材料所制成的涂料可替代過氯乙烯、氯化橡膠、氯磺化聚乙烯等
涂料，其性能則大大超過了這些涂料。
高氯化聚乙烯涂料是以高氯化聚乙烯樹脂為主要成膜物質，加入不同的改性樹脂、
增塑劑、溶劑、添加劑、防銹顏填料等，可生產出多種高氯化聚乙烯重防腐涂料配套
體系。
高氯化聚乙烯涂料繼承了過氯乙烯及氯磺化聚乙烯防腐涂料的優(yōu)異性能又補充其不足，
具體體現在以下幾方面。
(1)防腐、防水，耐候、耐油性好高氯化聚乙烯系飽和結構的高聚物，因此具有更好
的耐臭氧、耐光老化、耐熱老化、耐候老化等性能。高氯化聚乙烯的主鏈上沒有雙鍵，故其
性能穩(wěn)定，涂膜對水蒸氣和氧氣的滲透率低，因此具有更優(yōu)異的防水性、涂膜封閉性，對化
工大氣，酸、堿、鹽類等礦物油等，具有更優(yōu)異的防蝕性能。
(2)具有阻燃、防霉功能 制成的涂膜在火焰的作用下會形成熱障作用的多孔炭化
層，故具有良好的阻燃性，由于高氯化聚乙烯“氯”含量較高，因此具有抑制霉菌生長
的性能。
(3)裝飾性優(yōu)良 高氯化聚乙烯面漆和磁漆，具有涂膜平整、色澤豐滿、裝飾性好，優(yōu)
于過氯乙烯、氯磺化聚乙烯涂料的涂膜光澤。
(4)物理機械性能好高氯化聚乙烯涂膜堅韌耐磨，兼有橡膠的韌性和塑料的硬性。
高氯化聚乙烯涂料對鋼鐵結構表面、水泥墻面均有優(yōu)良的附著力，涂層與涂層之間由于
溶劑的浸滲作用，使上下層相互黏成一體，從而加強了涂膜間的黏附力，在舊漆膜上如需
重新涂裝時，由于干濕涂膜間有互溶特性，當維修時不需要去掉牢固的舊涂膜，因此維修十
分方便。
(5)施工性能好涂膜厚，一道涂膜可達40～50弘m；單組分包裝不用固化劑，施工方
便；涂膜干燥迅速，在常溫2～3h內即可涂刷第二道涂料，溶劑揮發(fā)后涂膜沒有毒性，可在
一15～50。C的環(huán)境中施工，涂膜可在一20～120。C的寬廣條件下長期使用。
(6)應用面廣 由于高氯化聚乙烯涂料是一種新型高性能重防腐涂料，對各種材質具有
很強的附著力，并具有諸多優(yōu)異的防腐性能和裝飾性，拓寬了應用范圍。目前在冶金、石
油、化工、電力、機械、紡織、印染及電子等行業(yè)得到了廣泛的應用。
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