高分子化工材料在化工防腐中的应用研究

高分子化工材料在化工防腐中的应用研究

何朝勇

身份证号：512903197812190252

摘要：随着社会的发展，化工工程不断进步。化工企业在实际生产运行中需要用到一些辅助设备，而这些设备在使用时常会出现被腐蚀情况，影响化工企业安全生产，高分子化工材料的出现为化工生产带来了新发展机遇。随着部分学者对高分子化学材料的深入研究，发现其应用前景广阔，在化工生产中起着重要作用，研究高分子材料在化学防腐蚀方面的应用实践。

关键词：高分子化工材料；化工防腐；应用研究

引言

目前，部分化工企业在实际生产期间，通常会用到大量的辅助性设备，这些设备经过长时间使用后，难免会遇到各种腐蚀现象，严重影响了设备的使用性能和使用寿命，甚至还引发化工爆炸安全事故。出现以上不良现象的根本原因是部分化工企业忽视了对防腐性、耐碱性高分子化工材料的应用，通过应用该材料，可以降低化工生产相关设备腐蚀风险，有效延长和提高化工机械设备的使用寿命和运行性能，所以，如何将高分子材料科学地应用到化工防腐中是技术人员必须思考和解决的问题。

1高分子材料的概念和特点

1.1高分子化工材料的概念

高分子材料主要是由分子这一小单元作为基本单元，大量重复连接而组成。基本单元就是重复单元，是高分子材料组成的最小单元分子，因基本单元的数量繁多，因此高分子材料也含有较多的分子量。基本单元之间的相互连接一般由聚合反应来进行实现，所以高分子材料也被称为聚合物材料。高分子材料按来源可以分为三个大的种类：天然高分子材料、半天然分子材料、合成高分子材料，在这三个大种类中合成高分子材料是应用最为广泛的。按照特性可分为橡胶、塑料、高分子涂料、高分子基复合材料等。按照用途可分为普通高分子和功能高分子，功能高分子较普通高分子而言除了有普通高分子的基本性能外，还有一些特殊的功能。高分子的结构是决定其性能的关键，因此对结构进行改变就可让高分子材料的性能产生变化。

1.2高分子化工材料的特点

第一，分子量大。因分子是高分子化工材料的基本单位，因此在高分子化工材料中的分子数量非常多，并且分子的质量也较高。而又因高分子化工材料内部的分子数量多，使得分子之间的排列比较紧密，其紧密性会更强。第二，多分散性。高分子化工材料中的相对分子质量和尺寸都远大于小分子或者中分子，并且其分子形态更为多样，因此分子会呈现多分散性。第三，化学结构组成较为简单。高分子化工材料大多由非金属的元素组成或是由低分子等组成，并有一定的规则和条件，内在的变化性小。

2高分子化工材料现状分析

2.1聚乙烯材料

聚乙烯材料是高分子化工材料中应用领域最广、生产量最大的一种重要高分子化工材料。聚乙烯材料主要包括丙烯聚合物、乙烯等分类。聚乙烯材料在包装、建筑、制造业、医疗等民用领域中，具有较广的应用范围。聚乙烯加工过程简单，且生产所需的碳排放量较低，是一种受到环保产业大力推广的新型高分子化工材料。在聚乙烯的生产过程中，主要将乙烯进行热塑聚合，从而得到耐一般酸碱腐蚀、绝缘性好、不易吸水的聚乙烯材料。但是根据今年来的研究，聚乙烯材料也是一种致癌物，因此聚乙烯材料在食品包装等领域内的发展，受到了一定的限制。

2.2高分子智能材料

高分子智能材料也被称为“记忆材料”，主要由水及其他聚合物组成。这种材料能够根据外界温度的改变，实现外部形状的变化以及复原，在建筑行业领域中应用范围较广。目前最为尖端的高分子智能材料研究，是将高分子智能材料与相应的“液态记忆金属”进行组合，从而充当航天飞行器的组件。高分子智能材料的研发与应用，尚处于起步探索阶段，在民用领域中应用较少。

2.3稀土催化材料

稀土催化材料在工业生产领域具有着重要的应用价值，当前的高分子稀土催化材料在汽车尾气控制、光催化环境净化、工业污染物处理等节能环保领域表现卓越。而稀土催化材料对于金属材料制造、催化燃烧等工业生产过程，也具有着重要的应用空间。我国对于稀土催化材料的研发与生产开展较早，且较为成熟，当前已经形成了一套完成的稀土催化材料产业链。在多年来的稀土催化材料科研及产业发展过程中，实现了如稀土复合混凝剂、稀土吸附剂、稀土氧化物催化剂等稀土催化材料的市场化发展，对于我国的节能环保产业贡献卓著。

3高分子材料耐腐蚀特性

高聚物材料最突出的特点是具备超强的耐腐蚀性能，我们充分利用这一特点，将此种材料应用于机械设备设计中。使用高分子聚合材料制造的化工设备，其微观结构紧密，计量罐、管道、阀门等不易发生渗漏，是化学制剂防腐的优质材料。因高分子聚合材料具有化学惰性，可防止聚氯乙烯的主链受到化学损伤。一些设备遭到腐蚀破坏主要是因为微生物繁殖和侵蚀，而高分子材料不利于微生物繁殖，被腐蚀概率会大大降低。经过化学处理后，材料表面会形成一层新型防腐蚀涂层，样品是S-148芳香族(UP)不饱和聚酯树脂。常温浸泡70%硫酸溶液0.5~1a后，表面变黑。除表面的黑化层外，发现内部无变化，仅表层起化学作用。经红外光谱和X射线光电子能谱分析，主链苯环上出现磺化反应。将磺酸基团引入主链可提高表面结构的致密性，而新的磺酸基团则能抵抗硫酸的攻击，空间位阻效应则能保护设备主要结构，防止硫酸进一步渗入。

4化工防腐蚀过程中高分子化工材料的应用方式

4.1涂层

涂层属于一种重要的高分子防腐材料，可以对各个防腐零件进行科学化涂装处理，确保腐蚀介质与材料两者之间始终保持相互隔离状态，防止两者之间发生化学反应。与涂层材料不同的是，大气防腐所使用的介质仅仅适用于液体制剂防腐领域中，确保涂层厚度不断增加，从而充分发挥和利用高分子化工材料的应用优势。

4.2整体防腐

所有种类耐腐蚀设备均用到了高分子化工材料，这是由于该材料具有重量轻、运输方便等特点，满足人们便捷化使用需求。这些耐腐蚀设备主要包含防腐蚀容器、玻璃钢储罐、玻璃钢阀门等，降低了化工企业生产相关设备腐蚀风险。

4.3垫圈

通过使用高分子化工材料，可以实现对各种防腐蚀垫圈的制作，为确保化工生产工作能够正常、稳定、有效地开展打下坚实的基础。

4.4调节化学介质质量分数

化学介质添加可以对化工机械设备的耐腐蚀程度产生直接性的影响，一旦化学介质添加不合理，将会增加化工机械设备腐蚀程度。化工机械设备在最初设计中，需要严格按照相关标准和要求，对其进行科学设计，一旦化工机械设备在实际使用中，所接触的腐蚀溶液质量分数高于所设定的标准值，会造成化工机械设备出现明显腐蚀现象。例如：部分化工企业在实际生产期间，通过加入化学介质，可以降低化工机械设备的抗腐蚀性，从而缩短化工机械设备的使用寿命。而高分子化工材料的出现和应用可以很好地解决以上问题，在使用该材料期间，相关人员要科学控制硫化氢与氢氧化钠两种物质的配比，以最佳配比加入到化学介质中，使得化学设备的实用性能和使用寿命不断增加。

结语

在综合考虑化工不同腐蚀条件的基础上，选用不同种类的高分子化工材料，并对这些材料在特定高温条件下的应用环境进行全面化研究，在提高高分子化工材料的社会适应性方面发挥出重要作用。所以，为了更好地推广和普及高分子化工材料，保证化工企业生产安全性和可靠性，相关人员要加大对高分子化工材料抗腐蚀性相关特点的全面化研究，为促进化工企业健康、可持续发展，提高当地经济发展水平做出贡献。

参考文献

[1]任小逆，张洪鑫.高分子化工材料在化工防腐中的应用研究[J].天津化工，2022,36(2):67-70.

[2]沈祺.高分子材料在化工防腐中的运用[J].中国化工贸易，2020,12(7):137,139.

[3]聂之蘖.高分子材料在化工防腐中的运用实践研究[J].云南化工，2018，45(11):12-13.

[4]杨卿远.高分子材料在化工防腐中的运用实践研究[J].科学与信息化，2019(31):116，120.