腐蚀与利用CPVC减少腐蚀问题

腐蚀本身是一个危险而昂贵行业。 全球每年的腐蚀成本为2.5万亿美元。全世界每年用于结构、工业和产品防腐的开销高达23亿美元。

并非所有的腐蚀都是由于苛刻化学品造成的；例如，外部覆层不会因为暴露在化学品中而被腐蚀；建在沿海城市的金属结构自然容易受到空气中盐分的影响。

但并非所有适用于覆层、围栏和建筑的材料都容易受到腐蚀。 TempRite ^®工程材料对CPVC进行了工程设计，以抵抗大气中发生的大多数腐蚀。

均匀腐蚀 - 即生锈。 通过暴露在空气、土壤和水分的自然材料中，金属的整个表面区域会逐渐消退。

缝隙和点蚀 - 常见于有障碍物的缝隙中，例如两个固定在一起的金属部件。 氧气被阻止进入间隙并与金属离子配对以形成天然的保护氧化层。 缺少这种分子配对就会形成腐蚀性的酸。

腐蚀 - 当湍急的水流对表面施加过多的压力，冲掉钝化的表层时就会发生腐蚀。

应力腐蚀开裂 - 应力腐蚀开裂经常导致建筑物或桥梁倒塌和金属管道失效。 结构的应变会使金属基底退化，从而加剧少数局部区域开裂。

应力腐蚀开裂是CPVC易受腐蚀的唯一形式，并且仅在存在极强腐蚀性化学物质和高应变水平的情况下才会发生。

腐蚀的原因和预防

材料与特定的物质或环境接触是发生腐蚀的前提条件。 对于工程师而言较为遗憾的是，这种接触很多时候是自然形成的：

• 氧气与水的结合
• 污染物
• O3，或臭氧
• 盐空气
• 细菌

CPVC对所有可能腐蚀金属的环境因素都具有惰性。 例如，含有死水的金属消防喷淋头会造成细菌堆积。 细菌排出的酸会在细菌菌落下方引起点蚀。 菌落形成后，CPVC对细菌定殖具有很高的抵抗力，并且对细菌排出的酸也具有高度抵抗力。

制造商采用各种类型的防护措施来防止腐蚀。

• 涂料
• 湿度控制
• 腐蚀抑制剂
• 阴极保护

这些措施可能费用高昂且难以维护，并且防护措施一旦发生故障可能导致金属损坏。 CPVC固有的抗腐蚀性使可避免这种繁琐的程序和开销。

为什么会发生腐蚀？

当原子的轨道被电子完全占据时，原子的状态最稳定。

金属有一种外部轨道，这种轨道只有大约一半是完整的。 因此，它们会结晶并汇集自身的多余电子。 这种电子池使金属具有可塑性和延展性，使生产商能够将金属压扁成薄片并将其拉成金属丝。 它也是使金属导电的原因。

然而，这使他们容易受到攻击。 氧气在大气中无处不在，它不会分散电子，而是会吸收电子。 氧气将金属作为其电子池的目标，它会进入金属内部，使金属氧化并形成腐蚀。 这就是铁会随着时间的推移而永久腐蚀的原因所在。 但其他材料则拥有一道防线。

钝化作用

金属氧化物能够在大多数金属的外表面形成稳定的晶体。 只要不影响表面，这种晶体就可以作为防止任何持续腐蚀的保护屏障。 铁无法形成钝化表面，因此会生锈。 形成合金是使铁钝化的一种手段。 例如，将铬添加到不锈钢中，以使铬形成钝化层，从而起到保护铁的作用。

更简单的方法

除了选择具有明显机械性能的金属外，在指定建筑或制造材料时还必须有一个更明智的选择。 能否使用塑料？

PPR和聚乙烯极易受到氧气或强酸的腐蚀。 采用抗氧化剂可以减少这种腐蚀，然而抗氧化剂完全属于耗材，最终会被用尽。 PVDF价格昂贵，而且有pH值限制；即使在温和的腐蚀性应用中也会引起腐蚀。

由于采用了CPVC，昂贵的腐蚀风险是可以避免的。

抗腐蚀性CPVC设计

在制造CPVC树脂的氯化工艺中，采用紫外线和高温来激活氯，并将其附着在分子骨架上，形成一个原子保护层，从而使聚合物免受腐蚀性化学品的侵蚀。

 

从用于制造树脂的方法中不难看出，CPVC具有的天然抗腐蚀能力；如果高水平的氯气和紫外线能够降解CPVC，我们就根本无法制造出这种材料。

这种坚固的树脂可抵抗某些最苛刻的酸、腐蚀剂和氧化剂腐蚀，包括:

• 硫酸
• 硝酸
• 苛性钠/钾盐
• 过氧化氢
• 工业漂白剂
• 氯化水

  耐硫酸性