耐蚀非金属PPT -2.pptx

高分子材料的热性能和环境应力开裂一、高分子材料的热性能①、耐低温性②、高分子材料的热稳定性③、塑料的难燃性二、环境应力开裂①、环境应力开裂现象②、环境应力开裂机理③、影响环境应力开裂的因素 姓名：莫林睿 班级：金材2012-2 学号：2012440776高分子材料的热性能耐低温性材料在低温下的稳定性称为耐低温性或耐寒性，通常以耐寒度表示。如以寒冷地区的室外温度为对象，则要求材料在一般的应用情况下能耐-30~-40℃。若要使用于超低温如空气分离或低温下的振动设备时，要求更高。耐寒性与高分子材料在低温下变硬变脆有关，所以也常用脆化温度来表示。脆化温度Tb的测定方法各不相同。工程上常把某一低温下，当塑料受力作用时，只有极小变形就产生脆性变形的这个温度称为脆化温度。脆化温度Tb与链段冻结温度Tb不同。理论上讲，它应该反映链节、侧基等次级运动单元开始热运动的温度。它取决于高分子的种类与结构，也与测定方法有关。结晶性高分子材料的脆化温度与其玻璃化温度较接近。非晶态的，则要比其Tb低得多。影响高分子材料耐寒性的因素很多。分子量大，耐寒性好，Tb低。例如聚乙烯的分子量从5000增加到50万时，脆化温度Tb从+20 ℃降到-140 ℃左右；分子量继续增大时，Tb不再下降。因此超高分子量的聚乙烯有着良好的耐寒性。分子间作用力或交联密度增大会使Tb上升。分子间隙大，自由体积比例大，耐寒性就好，Tb低聚碳酸酯具有刚性的大分子链，玻璃化温度高，但因为大分子太硬，堆砌得很松散，所以反而具有良好的耐低温性。填充剂对耐寒性影响不明显，增塑剂能有效地改善耐寒性，Tb的降低与增塑剂的含量基本上成正比。若干热塑性塑料的温度特性材料玻璃化温度Tg，℃脆化温度Tb，℃熔融温度Tm，℃聚乙烯（低压）-120（-70）-60以下137聚丙烯-10（-18）-4176聚苯乙烯100（105）80240，全同尼龙650-50~-75225聚氯乙烯87（82）81，软质<-18212聚偏二氯乙烯-170~-30198聚三氟氯乙烯45-20220聚四氟乙烯126（-110）-80~-100327聚碳酸酯150-135267聚甲醛-50（-85）-60181高分子材料的热稳定性高分子材料的热稳定性主要是指高分子材料在受热情况下，由于化学变化从而引起材料性能的变坏。高温下高聚物可以发生降解和交联 降解：高分子主链的断裂，导致分子量下降，材料的物理力学性能变坏。 交联：高分子链间生成化学键，引起分子量增加。适度交联，可以改善高聚物的耐热性和力学性能，但交联过度，会使聚合物变硬变脆。聚合物分解温度的高级顺序为：聚乙烯>支化聚乙烯>聚异丁烯>聚甲基丙烯酸甲酯。高分子主链中的碳原子被氧原子取代时，热稳定性降低。高分子链中C-CL键较弱，受热易脱出HCL，热稳定性随氯含量的增加而降低。塑料的难燃性石油、化工中使用塑料设备与管道时，防火是一重要的问题，要引起充分注意。塑料及其他高分子材料均为有机物，碳氢含量极高，直接加热大都能够燃烧。因而接触明火或环境温度过高，以及由于静电积聚都有可能引起燃烧。一旦起火，热熔性材料带火的熔滴会使火灾迅速扩大。同时，高分子材料在300~700 ℃之间，大多会产生大量的浓烟，这些浓烟或者带有可继续燃烧的成分，或者会使人窒息和中毒。高分子材料的燃烧性能，因其结构不同而不同，大致可分为：①可燃性材料：离火之后仍能继续燃烧。燃烧速度较快的，有聚酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、以及聚丙烯酸酯类等。②自熄性材料：离开明火后能逐渐熄灭。燃烧速度较慢的，有聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯。氯化聚醚等含卤聚合物，以及酚醛树脂、密胺树脂、聚碳酸酯、聚砜、有机硅树脂等。③难燃性材料：用玻璃布增强的酚醛玻璃钢、呋喃玻璃钢、密胺树脂层压板等。④准不燃性材料：有机硅树脂玻璃布层压板。燃烧时产生浓烟的有聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯、聚氨酯等。产生的烟稍淡的为聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂、聚碳酸酯以及脲醛、密胺等。含氯树脂燃烧时会产生刺激性大的HCL，而氟塑料则会产生剧毒的氟光气。环境应力开裂环境饮料开裂现象环境应力开裂是指当有应力存在下，塑料树脂受化学试剂作用发生的降解现象，最终导致塑料组分的损坏。这是一种溶剂诱导型的破坏，是化学试剂和机械应力协同作用发生的裂解。环境应力开裂破损均有几个典型的特征：·脆性断裂：ESC损坏是由脆性断裂造成，任何材质正常情况均可产生塑变屈服的机理，作为ESC损坏最初开裂点，总发生在表面。他们往往是高应力区域所在，如微观缺损点或应力集中点。此初始开裂点一般总是直接与气态或液态活性化学试剂接触。·多重开裂：起初多个单点开裂，随后连接成一个统一断裂，众多的原始开裂和随后联合是ESC破损机理的写照。·平滑的形态：原始开裂区域，通常当展显出相对平滑形态时，缓慢的开裂扩展，而活泼的化