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18.4.1丙烯腈-丁二婦-苯乙烯共聚物(ABS)
丙烯腈-丁二稀-苯乙烯共聚物(ABS)兼具丙烯腈(A)的耐熱性能好、抗老化、耐腐蝕,丁二烯 (B)的高韌性、抗沖擊、耐低溫,以及苯乙烯(S) 的易加工等眾多優(yōu)點(diǎn)。使ABS塑料*高強(qiáng)度、高韌性、耐沖擊、耐熱、耐低溫、耐腐蝕、無(wú)毒等特點(diǎn)。因此,被廣泛應(yīng)用于各種水、化學(xué)流體、氣體與粉體的輸送。
如承壓給水、排水,污水處理、水處理,海水輸送,化工、藥廠的各種化學(xué)流體的輸送,冶金、造紙廠的酸、堿化學(xué)流體的輸送,電力、電子工廠的水與化學(xué)流體的輸送,食品、飲料、中央空調(diào)也廣泛應(yīng)用, 但不適用于汽油及有機(jī)溶劑、酯、酮、醇類等輸送。
18.4.2硬(質(zhì))聚氯乙烯(PVC-U)
PVC塑料是一種多組分材料,以PVC樹(shù)脂為基 礎(chǔ),根據(jù)不同的用途加人不同的助劑,如穩(wěn)定劑、著色劑、改色劑及填充劑等,經(jīng)混合、塑化、成形加工而成。因此,隨著樹(shù)脂及添加劑的種類、數(shù)量不同, 可以制造出物理力學(xué)性能*不同的硬質(zhì)和軟質(zhì)制品。
因加入增塑劑的不同,習(xí)慣上將PVC塑料分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩類。通常將加入大量增塑劑的PVC塑料稱為軟質(zhì)PVC,不加增塑劑的稱為未增塑PVC(unplasticized polyvinyl chloride 簡(jiǎn)稱 PVC-U),習(xí)慣上將PVC-U稱為硬質(zhì)PVC。
常溫下PVC-U材料物理力學(xué)性能
常溫下PVC-U材料的物理力學(xué)性能見(jiàn)表18-5, 抗拉強(qiáng)度與溫度的關(guān)系見(jiàn)圖18-1。
(1) ABS塑料的主要物化數(shù)據(jù)
ABS塑料的主要物化數(shù)據(jù)見(jiàn)表18-4。
(2) 耐化學(xué)性
ABS材料對(duì)大多數(shù)的化學(xué)流體介質(zhì)都有很好的耐受性,詳見(jiàn)ISO/TR 10358: 1993《塑料管材和管件耐化學(xué)性綜合分類表》。
(2)耐化學(xué)腐蝕性
聚氯乙烯主鏈由非極性共價(jià)鍵C一C聯(lián)結(jié)而成, 不含活性較大的基團(tuán),化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。硬質(zhì)聚氯乙烯除了強(qiáng)氧化劑(如濃硝酸、發(fā)煙硫酸等)、芳香
項(xiàng) 目 | 單位 | 數(shù) 值 |
維卡軟化溫度VST | °C | >90 |
熔體速率MFR | g/10min | <1.0 |
沖擊強(qiáng)度Ld | J/m | >150 |
彎曲模量FM | GPa | >1.5 |
密度P | kg/m3 | >1060 |
熱導(dǎo)率A | W/(m • K) | 0. 17 |
線脹系數(shù)a | K-1 | 0.8X10 -4 |
丙烯腈(A)含量 | % | >20(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) |
拉伸強(qiáng)度 | MPa | >36 |
彎曲強(qiáng)度 | MPa | >60 |
洛氏硬度 |
| >100 |
項(xiàng) 目 | 數(shù) 值 |
密度—(kg/m3) | 1.4 ?1.6 |
維卡軟化溫度VST/°C | 72 ?80 |
吸水率/% | <0.5 |
拉伸強(qiáng)度/MPa , | 40 ?60 |
斷裂伸長(zhǎng)率/% | >80 |
拉伸模量/102 MPa | 25 ?42 |
壓縮強(qiáng)度/MPa | 50 ?90 |
彎曲強(qiáng)度/MPa | 80 ?110 |
沖擊(缺口)/(J/cm2) | 0. 25?0. 51 |
彎曲模量FM/102MPa | 21 ?35 |
熱導(dǎo)率 A/[W(m* K)] | 0. 14 ?0. 16 |
比熱容/[cal/(K • g)] | 0. 25?0. 35 |
線脹系數(shù)a/lO-SK-1 | 5. 0?10.0 |
介質(zhì) | 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | 溫度rc | 耐腐蝕評(píng)價(jià)等級(jí) |
氫氧化鈉 | 25 | 60 | 耐腐蝕 |
硝酸 | 50 ?70 >70 | 20 22 | 耐腐蝕 小耐腐蝕 |
鹽酸 | 0?35 >35 | 60 60 | 耐腐蝕 +耐腐蝕 |
硫酸 | 90 ?95 96 ?98 | 20 20 | 耐腐蝕 小耐腐蝕 |
項(xiàng) 目 | 數(shù) 值 |
密度—(kg/m3) | 1.45?1. 65 |
維卡軟化溫度VST/°C | >100 |
拉伸強(qiáng)度/MPa | ^50 |
線脹系數(shù)a/(10-5/K) | 7?8 |
彈性模量(20°C)/MPa | 3500 |
_泊松比 | 0. 35?0. 38 |
沖擊(缺口)/(kj/m) | 0. 03?0. 0 |
介質(zhì) | 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% | 溫度/°c | 耐蝕評(píng)價(jià)等級(jí) |
氫氧化鈉 | '任意 | 100 20 | 耐腐蝕 |
硝酸 | 0?70 100 | 20 20 | 耐腐蝕 +耐腐蝕 |
鹽酸 | 0?38 38 | 85 100 | 耐腐蝕 小耐腐蝕 |
硫酸 | 0?80 >80 | 85 85 | 耐腐蝕 小耐腐蝕 |
族碳?xì)浠衔锛巴愅猓苣痛蟛糠炙?、堿、鹽、碳?xì)浠衔?、有機(jī)溶劑等介質(zhì)的腐蝕,見(jiàn)表18-6。
在20°C左右常溫下,PVU-U材料有較好的耐化學(xué)腐蝕性,可輸送大多數(shù)酸堿介質(zhì)。其耐化學(xué)腐蝕性應(yīng)按ISO/TR 10358: 1993選擇耐化學(xué)性S級(jí)可使用的化學(xué)介質(zhì)。對(duì)未給出的化學(xué)介質(zhì),依據(jù)ISO 4433系列標(biāo)準(zhǔn)給出的耐液體化學(xué)物質(zhì)——分類的浸泡試驗(yàn)
方法確定其耐化學(xué)性。
(3)應(yīng)用
硬質(zhì)聚氯乙烯能耐大部分酸、堿、鹽和碳?xì)浠衔锏母g,在煉油化工防腐中應(yīng)用廣泛。但硬質(zhì)聚氯乙烯的使用溫度比較低,一般為70°C以下,而且由于聚氯乙烯線脹系數(shù)較大,為普通碳鋼的5?6倍, 故在溫度相對(duì)較高且溫度變化較大的生產(chǎn)工藝條件下 不能使用。
18. 4. 3氯化聚氯乙烯(PVC-C)
氯化聚氯乙烯(PVC-C)又名過(guò)氯乙烯,是將聚氯乙烯進(jìn)一步氯化的產(chǎn)物,一般將PVC樹(shù)脂粉碎后, 經(jīng)氯化、過(guò)濾、水洗、中和、干燥五個(gè)步驟即可得到氯化聚氯乙烯。
氯化聚氯乙烯為白色粉末狀物,理論上zui高含氯量可達(dá)73.1%,一般生產(chǎn)的PVC-C含氯量為61%? 68%。由于PVC-C含氯量比PVC有所提高,使得氯化聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)上分子的不規(guī)整性增強(qiáng),結(jié)晶度下降,分子鏈的極性增強(qiáng),因而使其熱變形溫度顯著上升。PVC-C產(chǎn)品的使用溫度zui高可達(dá)93?100°C,比 PVC提高30?40°C,氯含量的增加還會(huì)使得氯化聚氯乙烯的硬質(zhì)脆化溫度~顯著升高。又由于單體 PVC的分子質(zhì)量的增加,也會(huì)使匕在相同的氯含量水平時(shí)有小幅度的增加;物理力學(xué)性能,特別是耐候性、耐老化性、耐高溫能力、變形性、可溶性及阻燃自熄性等均比PVC有較大提高。易溶于酯類、酮類、 芳香烴等多種有機(jī)溶劑。具有良好的黏結(jié)性、難燃性、耐化學(xué)腐蝕性、耐老化性、電絕緣性。
(1)主要物化數(shù)據(jù)和力學(xué)性能
PVC-C材料主要物化數(shù)據(jù)和力學(xué)性能見(jiàn)表18-7。
(2) 耐化學(xué)性
氯化聚氯乙烯材料的耐化學(xué)腐蝕性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表18-8。依據(jù)ISO 4433: 1977的試驗(yàn)方法將耐化學(xué)性分為“耐化學(xué)性S、L和NS級(jí)”,設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)輸送的介質(zhì)及應(yīng)用條件合理選材,更詳細(xì)的耐化學(xué)性,可參閱 ISO/TR 10358: 1993 標(biāo)準(zhǔn)。
(3) 氯化聚氯乙烯應(yīng)用
氯化聚氯乙烯具有低成本、高硬質(zhì)脆化溫度、高熱彎曲溫度、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、優(yōu)異的力學(xué)性能等特性,在發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛用于工藝條件苛刻的腐蝕環(huán)境,國(guó)內(nèi)也在近幾年開(kāi)始引進(jìn)這種非金屬材料,在一些腐蝕比較嚴(yán)重的石化生產(chǎn)裝置應(yīng)用,取得了良好的應(yīng)用效果。
18. 4. 4 聚丁烯(PB)
聚丁烯的英文名稱為polybutene,簡(jiǎn)稱PB。PB 為以1-丁烯為單體、在Ziegler-Natta催化劑的作用下聚合而成,目前世界上只有日本三井石油化學(xué)公司和美國(guó)巴塞爾公司生產(chǎn)。
PB為一種半結(jié)晶的聚烯烴熱塑性彈性體,與聚乙烯、聚丙烯、聚甲基-1-戊烯并稱為四大聚烯烴 (P0)塑料。PB具有良好的力學(xué)性能,突出的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能和抗蠕變性能(這一點(diǎn)與PP不同), 良好的耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、耐磨性、可撓曲性和高填充性,性能接近工程塑料。
PB的玻璃化溫度為一 30°C,熔點(diǎn)為124? 130°C ,可在一30?100°C范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。結(jié)晶度為 48%?55%,相對(duì)密度為0.93?0.94, PB的突出性能為耐熱、耐蠕變和耐應(yīng)力開(kāi)裂,同時(shí)還具有PE的沖鋪。
(1)主要物化數(shù)據(jù)和力學(xué)性能
PB的電絕緣性好,并具有良好的隔濕性能,對(duì)氣體和水蒸氣的阻隔性比PE還要好。
PB材料的主要物化數(shù)據(jù)和力學(xué)性能見(jiàn)表18-9。
(2)耐化學(xué)性
PB在90°C以下可耐大多數(shù)無(wú)機(jī)試劑,在常溫下耐酸、堿、有機(jī)溶劑、蠟、輕油、洗滌劑等,但不耐熱氧化性酸,PB制品可溶解于芳烴和鹵代烴。
項(xiàng) 目 | 數(shù) | 值 |
相對(duì)密度 - | 0.915 | |
拉伸強(qiáng)度/MPa | 35 | |
斷裂伸長(zhǎng)率/% | 250 | |
邵氏硬度/D | 60^ | -68 |
缺口沖擊強(qiáng)度/(J/m) | 不斷 | |
,熔融溫度/°c | 125?130 | |
軟化溫度/°c | 、120?126 | |
脆化溫度/°c | -30- | -—10 |
熱變形溫度/°c | 88 | |
熱導(dǎo)率 A/[W/(m*K)] | 0. 2326 | |
線脹系數(shù)a/10_4K | 20°C以下 | 1.26 |
20 ?60°C | 1.25 | |
體積電阻率/n • cm | 1016 | |
介電常數(shù) | 2.2- | -2. 3 |
介電強(qiáng)度/(mV/m) | 70 | |
介電損耗角正切值 | 0. 005 |
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