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工业用塑料管道材料的选择概述

工业用塑料管道材料的选择概述

  与其他工程材料一样,塑料也会由于与周困环境的相互作用而在使用中受到各种限制。对塑料来说,这样的相互作用有时是可逆的,如吸收液体、水分;有时是不可逆的,如高温下长期暴露在空气中所引起的氧化;与此相反,金属与环境的相互作用几乎总是不可逆的,腐蚀和氧化就是这种不可逆相互作用的*好实例。塑料与环境的相互作用和金属与环境的相互作用,前者本质上是物理的相互作用,通过简单的物理过程(蒸发,真空处理等)塑料能恢复原状;金属则不能。在输送工业流体介质中,塑料材料由于其分子结构的独特性,使得塑料材料在工业管路的使用中相对金属材料也显示出了无可比拟的优越性。

    热塑性塑料的分子链是以较强的链间(次价)力结合在一起的,而不是以交联体系中特有的化学键结合在一起的。因此,热塑性塑料分子链的分离不涉及主价键的破坏,溶剂和塑料的相互作用与溶剂同低相对分子质量有机物质的相互作用并没有本质的差别。基于这个分析.可粗略地归纳出一些通则来指示热塑性塑料在给定环境及其工作温度区间内可能的选用。
    (1)一般说来,塑料能耐弱酸、弱碱和盐的溶液。但有强氧化作用的酸对有些塑料材料有可能化学侵蚀塑料,引起褪色和脆裂。
    (2)燃料、油脂、油料和有机溶剂有可能与塑料相互作用,引起溶胀、软化乃至*终溶解。而溶涨的程度随塑料的本性、溶剂的本性和湿度而定。流体渗入塑料的速率受扩散系数控制,达到平衡吸收可能非常的慢,特别是在常温下。塑料溶解后的溶液黏度很高,而极大溶解度却可能相当的低。在考虑塑料一液体相互作用用时,一个简单而实用的规则是“相似相溶”。确切地说,非极性塑料,如聚烯烃PP管材*容易受烃类溶剂的化学浸蚀;不过,塑料的结晶性会阻碍溶解的顺利进行,因此需要高的温度。另一方面,极性聚合物,如聚酸胺却耐烃类溶剂。但易受介有氢链的高极性溶剂(如苯酚)的浸蚀。
    由于相对“疏松”的结构,塑料是低密度的材抖。因此毫不奇怪,它们能多少不等地允许小分子穿过它们的结构,也就是它们是可透过的。水蒸气就是这样的小分子,因此,水蒸气的渗透性是包装材料一极重要的性能。氧、二氧化碳和其他气体的渗透在一些特殊的应用中也是重要的。

-塑料和试验流体的本性;

-试验流体的浓度(或气体的分压);

-温度;

—渗透时间;

—敞露的塑料面积;

—塑料的厚度。

渗透性是一个静态的概念,一般用于渗透剂通过很薄的薄膜的传愉。对于截面较厚的塑料,由于静态条件的建立需要相当长的时间(与部件的设计寿命相比),仅仅考虑静态渗透性是不够的。而需要借助于溶解度和扩散系数来详细研究这个问题。关于非静态条件可查阅其他资料。

塑料吸收或解吸流体介质的过程有时间依赖性,受它的溶解度和扩散系数所支配.有些材料到达平衡的时间长得惊人,因此,ISO 4433系列标准,根据由被测试材料制成的标准试样(用于拉伸试验的类型)取自于管材,试样完全泡到将要试验的液体化学物质中,经过一定的浸泡周期,依据于随时间变化的试样质*变化、拉伸性能变化(弹性模量、屈服和断裂强度,屈服和断裂伸长率)来衡量塑料管道材料在无应力情况下对某种流体介质的耐化学性能。来源平达塑管:http://www.tdpipes.com