第7章非金属材料s课件.pptVIP

(3) 取代基反应 饱和碳链化合物化学稳定性较高, 但在加热及光照下可能与Cl－,F－等发生取代基反应。取代基会继而发生水解，使高聚物腐蚀破坏。 如聚乙烯氯化(光、热、氯作用下)， 生成物溶解性增强 －CH－CH2－CH－CH2－ + Cl2 ? －CH2－CH－CH－CH－+ HCl Cl Cl Cl Cl Cl 热 光 溶解破坏 聚四氟乙烯化学稳定性极高 —氟原子保护碳链, 使之不受活泼分子的侵蚀 (结构有利)。 ? 天然橡胶 + HCl使分子链裂解(取代基反应), 聚合度降低： CH3 CH3 －CH2－C=CH－CH2 －+HCl ? CH2－C－CH2－CH2－ Cl Cl 碳链聚合物 取代基化合物 溶解破坏 Cl2, F2 光，热 容易 (4) 交联反应 高聚物硬化、变脆 ? 聚合物中增塑剂挥发； ? 大分子间发生交联。 聚氯乙烯交联：? －CH2－CH－CH2－CH－ －CH2－CH－CH2－CH－ Cl Cl O Cl －CH2－CH－CH2－CH－ －CH2－CH－CH2－CH－ Cl Cl ZnO Cl 聚乙烯薄膜的硬化： ? －CH2－CH－ －CH2－CH－ －CH2－CH－ －CH2－CH－? 辐射/交联 交联反应不断发生, 材料韧性及力学性能严重破坏 高聚物化学稳定性决定于大分子特性基团活性及其相互作用 键能大小对耐氧化能力影响很大, 增大键能, 提高耐氧化性 键极性大, 则易于受极性介质(H2O)的进攻, 发生水解, 在酸碱催化下更易进行, 不同基团水解的能力不同 空间屏蔽效应 对大分子化学反应能力影响大。如聚四氟乙烯、氯化聚醚等 5）其它腐蚀破坏 (a) 环境应力开裂－高聚物在内或外应力作用下, 在某些环境介质中, 表面发生裂缝, 裂缝的不断发展可导致脆性破坏, 即 银纹? 裂纹? 应力开裂。决定于高分子材料和环境性质。 A 形变 应力 B 0 受力激活裂解 内耗（老化） 形变/缺陷/溶胀 内应力 * ? 非金属材料腐蚀破坏的特点/本质 非金属材料腐蚀破坏的机理/规律性 非金属材料腐蚀破坏主要类型 非金属材料防护方法 第七章????非金属材料腐蚀 ? 非金属材料重要地位/发展趋势 所有材料(金属或非金属)受环境作用 — 退化变质/腐蚀破坏 非金属材料在防腐蚀科学与工程发挥重要作用 非金属材料腐蚀破坏机理的研究还处于初期发展阶段。 有机聚合材料腐蚀破坏 物理腐蚀 化学腐蚀 应力腐蚀 无机材料腐蚀破坏 表面腐蚀 内部腐蚀 复合材料腐蚀破坏 界面腐蚀 。。。 §7.1 有机聚合材料腐蚀 1．腐蚀破坏特点 高分子聚合物在酸、碱、盐水溶液中比较耐蚀 — 优于金属。 高分子材料在有机介质中易发生破坏 — 不如金属。 有些聚合物也不耐强酸、碱, 如尼龙只耐稀的无机酸、碱。 从高分子物理化学研究聚合物腐蚀 （电化学机理不适） 聚合物腐蚀是在表面、内部同时腐蚀破坏 光、应力、热、介质等可促进腐蚀破坏。 (1) 裂解－活性分子渗入高分子材料内部, 与聚合物内分子发生化学反应, 如氧化、水解等, 使高分子主价键发生破坏裂解。 (2) 溶胀和溶解－溶剂分子渗入材料内部，破坏分子间次价键, 与分子发生溶剂化作用, 高聚物发生溶胀变形，软化, 强度下降。线性高分子溶胀后可再进一步溶解。 (3) 应力开裂－在应力(外力或残余应力)和活性介质共同作用下, 高聚物发生银纹,