Коррозионное растрескивание полимеров

Образование сквозных трещин в защитных полимерных покрытиях при контакте с химически активными средами является частным случаем распространенного процесса растрескивания покрытий под действием механических напряжений и агрессивных сред — коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание полимеров имеет место при одновременном действии на материал растягивающих напряжений и агрессивной среды. Начинается процесс с зарождения дефектов и их постепенного развития в одну или несколько магистральных трещин. Дефекты в полимерном покрытии могут возникать в процессе изготовления или в процессе эксплуатации, например в результате химической деструкции. [c.48]

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.69]

VI. . ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ АГРЕССИВНЫХ АГЕНТОВ НА КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ [c.137]

У1.4.2. Коррозионное растрескивание полимеров в высокоэластическом состоянии [c.157]

Как будет видно из более подробного дальнейшего изложения, роль напряжения в коррозионном растрескивании сложна и сводится не только к предотвращению рекомбинации разорвавшихся молекул. Под действием напряжения раскрываются готовые трещины, устраняя этим диффузионные задержки, разрывается хрупкая поверхностная пленка продукта реакции полимера со средой и, наконец, вследствие концентрации напряжения в вер- [c.260]

Можно предположить, что для полимеров в инактивных средах, не являющихся растворителями и химически активными агентами, кривые долговременной прочности также могут иметь предельное напряжение, ниже которого разрушение практически не происходит. Такое предельное напряжение наблюдается при коррозионном растрескивании различных металлов [54, с. 43] и резин [52, с. 122]. Однако в литературе отсутствует экспериментальное подтверждение этого предположения для жестких полимеров [52, с. 69 53, с. 182]. Наши исследования по влиянию различных жидких сред на долговечность пластмасс также не позволяют пока однозначно утверждать наличие безопасного напряжения в зависимости lg т—а. [c.126]

Выбор того или иного критерия оценки зависит от многих факторов. В некоторых случаях при оценке долговечности покрытий необходим комплексный подход, т. е. использование нескольких критериев оценки. Примером этого могут служить работы, проводимые Зуевым с сотрудниками, по исследованию долговечности полимерных покрытий в напряженном состоянии с учетом химической деструкции и проницаемости [51, 73]. Расчетным и экспериментальным путем ими была исследована долговечность полимеров по коэффициентам диффузии в отсутствие коррозионного растрескивания, а [c.49]

Примеры коррозионного растрескивания напряженных полимеров фенольные смолы растрескиваются в ацетоне, полиэфирные и эпоксидные смолы - в щелочах, воде, кислотах, полиэтилен - в бензоле, толуоле, уксусной Кйслоте, спиртах, эфирах,конц, шо , маслах и т. д. [c.69]

По механизму процесса для органических замазок характерна химическая коррозия. Все виды коррозионного разрушения связаны с химическим взаимодействием полимера или его составных частей с агрессивной средой за исключением коррозионного растрескивания. Все жидкости, даже такие, которые при обычных условиях не вызывают заметного набухания и изменения прочностных свойств при действии нагрузки, как правило, снижают прочность и изменяют характер разрушения полимеров. [c.70]

РЕЗИНЫ СТАРЕНИЕ — изменение свойств резины в результате необратимых химич. превращений под влиянием тепла, света, кислорода и других факторов. Необратимые локальные разрушения под воздействием напряжения и окружающей среды (утомление, коррозионное растрескивание) также могут рассматриваться как процессы старения, несмотря на то, что химич. изменения нри этом очень малы. Особенности старения резин, по сравнению с остальными тинами полимеров, связаны е легкостью их окисления из-за наличия С=С-связей у большинства каучуков, а также с использованием резин как эластичного материала обычно в напряженном состоянии. В связи с этим характерными для резин являются процессы, связанные с их старением в напряженном состоянии пек-рые виды химич. релаксации, озонное растрескивание и т. д. Старение резин, так же как и остальных полимеров, обычно связано с образованием свободных радикалов, инициирующих деструкцию или структурирование. Механич. напряжения способствуют развитию локальных деструктивных [c.306]

Для того чтобы оценить, в чем сходство и особенности процессов коррозионного растрескивания и статической усталости полимеров, следует напомнить основные представления о статической усталости [c.71]

С другой стороны, присутствие очень активной среды может привести к столь быстрому развитию одной или нескольких трещин большого размера и более опасных что разрастание остальных не произойдет. Вследствие необратимости коррозионного растрескивания действие физически активных сред на напряженные полимеры также необратимо в отличие от их обратимого действия на ненапряженные полимеры. [c.72]

Наибольший интерес представляют следующие стороны процесса коррозионного растрескивания жестких по.лимеров 1) механизм образования трещин, 2) основные физико-химические факторы, определяющие разрушение, и 3) количественные закономерности разрушения (см. гл. IV). Влияние поверхностно-активных веществ на развитие трещин рассмотрено во введении и гл. 1У.З. Действие сред, вызывающих набухание, значительно сложнее. Помимо учета энергетического и диффузионного факторов развитие трещин в этом случае опреде-.ляется соотношением релаксационных процессов на границе набухший полимер — ненабухший полимер Это связано с тем, что растворитель, проникая даже в ненапряженный образец, обусловливает появление в нем нормальных и тангенциальных напряжений. [c.72]

Как следует из соотношений (VI.3), (VI.9) и установленной на твердых полимерах и при коррозионном растрескивании резин количественной зависимости [c.143]

При установлении температурной зависимости любого процесса наиболее интересным является определение энергии активации (Е/), величина которой во многих случаях позволяет судить о механизме процесса. Анализ экспериментальных данных показывает, что при таких определениях следует учитывать сложный характер коррозионного растрескивания, представляющего собой физический процесс разрастания трещин в результате сорбционного или химического взаимодействия полимера с агрессивной средой. [c.154]

Влияние концентрации агрессивной среды на износ резин в пульпах. При износе, так же как при статической усталости, имеется порог концентрации (рис. VII.13). Однако если при коррозионном растрескивании Pq лежит в области сравнительно малых концентраций (10 —1% для уксусной и соляной кислот, резины из СКС-30-1, вулканизованные MgO, а также серой), то при износе в пульпе Pq находится в области концентраций —10%. Это связано с тем, что, во-первых, разрушение в данном случае происходит без растрескивания, а это уменьшает чувствительность полимера к действию агрессивной среды (ср. кривые 4 и 5, рис. VII.13), и, во-вторых, оно идет, по-видимому, нри большем напряжении, чем при действии статического напряжения, а с увеличением напряжения Pq также увеличивается. [c.187]

Поверхностно-активные вещества вызывают коррозионное растрескивание ПМП. Однако стойкость его к образованию трещин выше, чем у других прозрачных полимеров, таких, как ПММА или ПС. [c.80]

Процесс коррозионного растрескивания состоит из взаимосвязанных стадий химического разрыва молекул из-за их взаимодействия с агрессивной средой и раскрытия трещин под влиянием напряжения. Скорость последнего процесса определяется подвижностью молекул полимера, т. е. его релаксационными свойствами. Установленная связь между статической усталостью и коррозионным растрескиванием позволяет объяснить увеличение скорости роста трещин при деформации >ек одновременным действием нескольких факторов [c.148]

В инженерной практике определения сопротивляемости растрескиванию полимерных покрытий и резин наиболее распространена оценка по степени растрескивания. При этом используются условные шкалы, составленные из образцов, растрескавшихся в разной степени Шкалы эти субъективны, с разными градациями — от 4 до 10 баллов. Чем выше балл, тем растрескивание сильнее или слабее Метод включен в некоторые стандарты В СССР принята несколько более объективная комбинированная система согласно которой определяется отдельно среднее число трещин, приходящихся на 1 сж длины полоски, и их максимальная глубина. Интенсивность разрушения лакокрасочных покрытий оценивают не только по степени растрескивания, но и еще по 11 показателям Если требуется суммарная оценка стойкости полимера к коррозионному воздействию агрессивной среды с учетом нескольких качественных показателей, каждый из этих показателей выражают в единицах 10-балльной условной шкалы, суммируют их фактические значения для данного полимера и сумму вычитают из 100 [c.13]

Если процесс деструкции будет проходить в диффузионно-кинетической области (случай, наиболее характерный для листовых покрытий), то наиболее вероятным становится локальное нарушение сплошности, вызываемое коррозионным растрескиванием покрытия. При деструкции полимера во внутренней диффузионно-кинетической области в полимерном покрытии образуется слой деструктивного материала, менее прочный и более хрупкий, чем слой, в котором деструкция еще не прошла. Этот охрупченный слой движется по мере проникновения среды в полимер и служит источником зарождения трещин, которые при определенных условиях могут прорастать в глубь неповрежденного материала. [c.48]

При действии агрессивной среды на растянутый полимер, в случае образования макротрещин, процесс разрушения за счет роста этих трещрш не лимитируется скоростью диффузии агрессивного агента в полимер. В отсутствие же коррозионного растрескивания скорость разрушения может лимитироваться скоростью диффузии агрессивной среды в полимере, как это, например, наблюдается при химической релаксации найлона 6 под влиянием паров воды . [c.300]

Смачивающая жидкость при контакте с поверхностью полимерного образца быстро проникает в микродефекты, вызывая дополнительное их разрастание. Количественной корреляции между смачивающими свойствами различных жидкостей и долговременной прочностью полимеров не установлено, хотя некоторые закономерности в частных случаях наблюдались. Папример, в растворах ПАВ с уменьшением поверхностного натяжения и возрастанием способности смачивающих агентов к плёнкообразованию усиливается коррозионное растрескивание полиэтилена. [c.111]

Коррозионное растрескивание - образование трещин у яолюе-ров при одновременном воздействии коррозионной среды я растяги-ващих напряжений. Этот процесс - один из самых распространенных и опасных видов разрушения - наблюдается на всех материалах. Наиболее подробно он исследован на металлах и некоторых полимерах. [c.69]

Анализ имеющихся данных о закономерностях разрушения различных материалов под влиянием напряжения в присутствии агрессивных сред п без них показывает, что коррозионное растрескивание является одним пз видов статической усталости материала, резко ускоряемой воздействием среды. Хотя механизм разрушения связей при растрескивании металлов, твердых и эластических цоли-меров различен, общим в этом процессе является само ослабление связен под действием внешнего агента, локальное развитие разрушения пз-за микронеоднородности материала, рост трещин поперек поля напряжений в отсутствие ориентации и вдоль поля напряжений в ориентированном полимере (резппы поликарбонат полиамиды фторопласт ). [c.71]

Вопрос о связи между скоростью разрастания трещин и величиной приложенного напряжения (деформации) принципиально интересен. Приложение представлений о флуктуационной теории прочности к коррозионному разрушению заставляет сделать вывод, что растрескивание полимеров в присутствии химически активных сред должно иметь место при сколь угодно малом напряжении. Это связано с тем, что помимо энергетического вклада флуктуаций теплового движения молекул, суммирующегося с упругой энергией, запасаемой при деформации полимера (что и является причиной временной зависимости прочности), при наличии химически активной среды резко снижается энергетический барьер разрушения цепной молекулы и независимо от величины напряжения выделяется энергия химического взаимодействия среды с полимером. Наряду с таким пред-ставленпем о процессе, в серии работ i - i появившихся в последнее время, делается попытка рассматривать озонное растрескивание [c.117]

Для изыскания наиболее эффективных способов защиты электролизеров от коррозии, а также выяснения возможности изготовления их из пластмасс была изучена химическая стойкость ряда материалов в производственных условиях электролиза поваренной соли. Кроме того, были проведены опыты по защите химически устойчивыми покрытиями поверхности эбонита для предупреждения образования на нем продуктов хлорирования. Все испытуемые образцы подвешивались на тефлоновые шнуры и находились в ртутной ванне в одинаковых условиях агрессивной среды. Разработанной шкалы коррозионной стойкости полимеров, как известно, нет, поэтому критерием их стойкости являлась оценка состояния полимеров с учетом абоазования на поверхности продуктов хлорирования и их распада (что отражается на весе образцов), набухания или размягчения, потери плотности или затвердевания и растрескивания. [c.104]

Сталь подвержена коррозионному растрескиванию. Сплав Н70МФ корродирует в этих условиях со скоростью 0,01 мм/год. СтЗ и другие углеродистые и низколегированные стали непрйгодны, так как они не обеспечивают получения высокой чис-. тоты полимера. Все нержавеющие стали, в том числе и 10Х14Г14Н4Т обладают высокой стойкостью и корродируют со скоростью 52 0,002-0,0001 г/(м2-ч). [c.241]

При оценке величин энергии активации коррозионного разрущения напряженных резин следует рассмотреть вопрос об активации напряжением процесса воздействия агрессивного агента и о роли диффузии агрессивной среды при растрескивании. Высказанные в ряде работ соображения о том, что при наличии напряжения активируется процесс взаимодействия агрессивной среды с полимером, нуждаются в разъяснении. При наложении напряжения скорость процесса увеличивается вследствие перехода из области диффузионной в область химической кинетики. Следовательно, роль напряжеиия сводится к устранению диффузионных задержек, а не к активированию самой реакции. Формальное рассмотрение понятия активирования как снижения энергии активации при воздействии агрессивной среды может привести к недоразумениям. Так, при действии соляной кислоты на резину из СКС-30-1 энергия активации диффузии меньше, чем энергия активации химического взаимодействия. Поэтому при наложении напряжения величина и не только не уменьшается, но возрастает. При действии же озона на резины, содержащие двойные связи, энергия активации химической реакции 23 [c.355]

Кратковременная выдержка или охлаждение готовых покрытий в пластифицирующей среде также не обеспечивает равномерности и требуемой степени пластификации полимера, так как в толстых пленках диффузия пластификатора ограничивается лишь поверхностными слоями. Тем не менее при охлаждении покрытий из полиэтилена в минеральном масле ИС-42 внутренние напряжения уменьшаются с 15,6 до 5,9 кгс1см одновременно с этим в 1,5—2 раза возрастает стойкость покрытий к растрескиванию при эксплуатации в коррозионных средах [69, 70]. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология