材料在使用和贮存过程中耐受各种化学因素(例如酸、碱、臭氧、氯、氟、油、苯等溶剂或气氛,日光、射线等射线。)作用而保持其力学性能、物理形态等物理特性以及化学性质不变的能力。
耐化学性是描述材料稳定性的术语之一,材料的耐化学药品、化学试剂、各种气氛等性能均属于材料的耐化学性。但“耐化学性”多用于非金属材料领域,尤其是聚合物材料领域,金属材料的耐化学性一般用耐腐蚀性来描述。
影响因素
1、聚合物结构
凡阻碍聚合物大分子链运动的因素(如结晶,交联)都会使聚合物渗透系数减小,结晶性聚合物的渗透系数随结晶度的增大而降低。聚合物渗透系数越小其耐溶剂性越好。
2、化学介质
化学介质的极性对介质在聚合物中的渗透、扩散影响很大。两者极性相似时,化学介质对聚合物有增塑作用,削弱了大分子间的作用力,有利于大分子链段的运动,加速了化学介质在材料中的扩散。反之,化学介质与聚合物的极性相差较大时,则对介质的渗透和扩散很不利。例如,聚乙烯为非极性聚合物,一般极性的酸、碱和盐的水溶液及有机溶剂醇类在聚乙烯中渗透量就很小;而极性小的芳烃、汽油、卤代烃的渗透性相对就较大。极性高分子如聚乙烯醇、聚醚和大多数纤维素衍生物,则能受极性介质(如水和醇等)溶胀和溶解,但耐非极性有机溶剂。
关于耐化学,北京清析技术研究院可提供高温气体腐蚀、氢腐蚀、盐雾腐蚀、酸腐蚀、碱腐蚀、电化学腐蚀等检测项目。同时,北京清析技术研究院可对金属及合金、涂料、油漆、涂层、镀层、防化服、防护手套、防护鞋等进行耐化学检测。
表征方式——耐环境应力龟裂测定法
聚合物材料的耐环境应力龟裂性能的测定方法因材料种类或使用场景不同而各异,常见材料的耐环境性能测试方法有相应的国家标准,如聚乙烯样品可采用GB/T-1842-2008标准进 行测试,吹模制聚乙烯容器抗环境应力裂纹的测试可采用ASTM D2561-1995标准。
在各类测试方法中,均需将样片制备成标准样品,对其施加恒定的应力或恒定的应变置于特定的液体环境中(如酸、碱、盐溶液、润滑油、胶粘剂、垫圈材料、清洁剂、食品、室内装潢材料等等),并对样品的特定参数(例如银纹数量、最大银纹尺寸、破损时间、屈服强度、屈服时间、断裂时间等)进行分析,通过对比不同样品的特定参数得知其耐化学性的相对强弱。
按照对样品施加的应力恒定或应变恒定可大致将测定方法分为恒定应变法和恒定加载法两类。
1.恒定应变法对待测样品持续施加恒定的应变,并将其浸到试验用环境液中测定其耐环境应力龟裂性能。弯曲预应变法:将待测样条先在特定的测试夹具上弯曲至特定应变水准(通常0%、0.5%、1.0%以及1.5%应变),接着将预测试的化学药剂施加于样条的最高应变区域上。样条在特定测试时间内一直持续地暴露于应变和化学药剂下研究其耐环境应力龟裂性能。
2.拉伸预应变法:使用能施加恒定拉伸预应变的拉伸机给样条施加恒定的拉伸应变,将预测试的化学药剂施加于样条上研究其耐环境应力龟裂性能。
3.扭转预应变法:将带状样品在金属棒上牢固地卷缠成螺旋状,然后将其浸渍到待测液体浴测定其耐环境应力龟裂性能。
4.恒定加载法对待测样品持续施加恒定的应力,并将其浸到试验用环境液测定其耐环境应力龟裂性能。单轴加载法:对待测样条施加单轴向的恒定力(拉伸力或挤压力),然后将其浸渍到待测液体浴测定耐环境应力龟裂性能。多轴加载法:对待测样施加多轴向的恒定力,然后将其浸渍到待测液体浴测定耐环境应力龟裂性能。例如十字形试样法可以对样片施加双轴拉伸应力进行耐环境应力龟裂测试,瓶状样品内部保持恒定压强
检测标准
1、T/CRIA 15002-2021 耐化学品流体软管
2、ARMY UFGS-09 35 16-2010 耐化学性采石砖
3、FD T40-106*FD ISO/TR 7620:2021 橡胶材料 耐化学性
4、BS EN 374-4:2013 耐化学品和微生物的防护手套. 耐化学品降解性的测定
5、GB/T 9989.5-2015 搪瓷耐化学侵蚀的测定 第5部分:在封闭系统中耐化学侵蚀的测定
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