Агрессивные среды: наиболее распространенные соединения, вызывающие химическую деструкцию («коррозию») полимеров
Химическая деструкция полимеров (пластмасс и резин) — это всегда неприятно, убыточно и даже опасно. Вызывать механические повреждения и разрушения могут самые разнообразные химические соединения (материалы), которые принято называть «агрессивными средами». Поэтому при эксплуатации того или иного изделия следует учитывать потенциальную «коррозионную» активность действующих на него веществ.
Сводный расширенный перечень химических материалов, способствующих химической деструкции (коррозии, разрушению) полимеров
Некоторые химические материалы, используемые для испытаний пластмасс на химическую стойкость (ГОСТ 12020-2018)
Чуть больше про агрессивные среды и хим.деструкцию (развернуть)
Химическая деструкция полимеров — совокупность химических процессов, протекающих в полимерах и вызывающих изменение их молекулярных весов (ухудшение химической структуры). Термин "химическая деструкция" применяется для описания процессов, которые в отношении металлов называются "коррозией". Тем не менее, например, в англоязычной технической литературе достаточно часто используются оба термина.
Агрессивная среда (термин ГОСТ) — среды (независимо от их агрегатного состояния), обладающие кислотным, основным или окислительным действием и вызывающие разрушение (или ухудшение параметров) материалов и (или) изделий. Различают следующие виды агрессивных сред:
- физически агрессивные (чаще в отношении резин) — вызывают набухание, которое может сопровождаться вымыванием пластификаторов и стабилизаторов. Физически агрессивными считаются углеводороды и изготовленные на их основе масла, топливо, растворители;
- химически агрессивные — вызывают химическую деструкцию полимеров. К химически агрессивным относят сильные окислители, неорганические кислоты, основания, водные растворы солей, галогенирующие и сульфирующие соединения. Для транспортировки таких сред используют химостойкие рукава
Агрессивные среды в большинстве стандартов и справочников рассматриваются как «внешние» по отношению к полимерам. Внешние подразумевает «не входящие в структуру самого полимера (материала)». Однако для изделий полого поперечного сечения (то есть труб/рукавов) понятие «внешнего» нуждается в уточнении, поскольку у полого тела два вида внешних сред. С одной стороны, это перемещаемые среды, которые физически находятся внутри изделия (не материала!). А с другой — это те среды, в которых размещается изделие. Пример: условный рукав, по которому транспортируется серная кислота, а сам рукав находится в резервуаре, заполненном трансформаторным маслом. Далее, однако, это различие явно обозначаться не будет, но его учет представляется желательным.
Химической деструкции в целом подвергаются и термопласты («пластмассы»), и эластомеры («резины»). Однако имеется существенное различие между ними, которое напрямую влияет на химическую стойкость. С рецептурной точки зрения пластмассы одного вида (например, PTFE ) от двух разных производителей будут практически идентичны по составу. С резинами ситуация иная — свойства смесей определяются не столько входящими в рецептуру каучуками, сколько некаучуковыми ингредиентами, которых в составе может быть значительное количество, а полный рецепт вообще являться коммерческой тайной.
С учетом сказанного далее перечисляются агрессивные сред без указания степени стойкости того или иного полимера к ним. Критерий выбора именно этих, а не какие-то другие соединений, прост: эти материалы чаще всего фигурируют в различных справочниках, в том числе и международных (например, Schweitzer P. Corrosion of Polymers and Elastomers. Boca Raton, FL: CRS Press, 2007). Также не указывается «степень» агрессивности того или иного соединения, а обозначается (по возможности) его функция, например, «растворитель».
Материал дополняется. Заметили неточность? Пишите: prodv@silton.ruСводный расширенный перечень химических материалов, способствующих химической деструкции (коррозии, разрушению) полимеров
| Наименование коррозионно-активного соединения |
Другие названия (при наличии) |
Вид вещества | Класс вещества |
Функция (по возможности) |
Отрасли/объекты применения (по возможности) |
|
| адипиновая кислота | органика | кислота | полимерные волокна | |||
| азотистая кислота | неорганика | кислота | химпром, удобрения | |||
| азотная кислота (5%, 70%, безводная) | неорганика | кислота | ||||
| акрилонитрил | органика | рти, полимерные волокна | ||||
| аллиловый спирт | органика | спирт | химпром | |||
| аллилхлорид | органика | химпром, фарминдустрия, полимеры, инсектициды, клеи | ||||
| алюминиевые квасцы | неорганика | соль | текстильная | |||
| алюминия ацетат |
|
неорганика | текстильная | |||
| алюминия гидроксид | неорганика | |||||
| алюминия нитрат | неорганика | соль | ||||
| алюминия оксихлорид | неорганика | соль | очистка воды | |||
| алюминия сульфат | неорганика | соль | очистка воды | |||
| алюминия фторид | неорганика | бинарное соединение | цветная металлургия | |||
| алюминия хлорид (раствор, безводный) | неорганика | соль | нефтехимия, химпром | |||
| амилацетат | органика | растворитель | ||||
| амиловый спирт | органика | спирт | растворитель | |||
| амилхлорид | органика | растворитель | ||||
| аммиак (газ, жидкость) | неорганика | растворитель | удобрения | |||
| ацетальдегид | уксусный альдегид | органика | химпром, полимеры | |||
| ацетамид | органика | пластификатор | фарминдустрия, кожа, бумага, краски | |||
| уксусная кислота (10%, 50%, 80 %) | органика | кислота | пищевая, химпром | |||
| уксусная кислота (около 100%) | ледяная | органика | кислота | пищевая, химпром | ||
| уксусный ангидрид | органика | ЦБП | ||||
| ацетон | органика | растворитель | химпром, лаки, краски | |||
| ацетилхлорид | органика | химпром | ||||
| аммония бифторид | гидрофторид | неорганика | соль | корродент | ||
| аммония карбонат | неорганика | соль | ||||
| аммония хлорид | нашатырь | неорганика | соль | удобрение | ||
| аммония фторид | неорганика | соль | ||||
| аммония гидроксид | аммиачная вода | неорганика | удобрение | |||
| аммония нитрат | аммиачная селитра | неорганика | соль | удобрения, взрывчатка | ||
| аммония персульфат | неорганика | соль | окислитель | полимеры | ||
| аммония фосфат | неорганика | соль | удобрение | |||
| аммония сульфат | аммоний сернокислый | неорганика | соль | удобрение | ||
| аммония сульфид | неорганика | соль | ||||
| аммония сульфит | неорганика | соль | ||||
| анилин | фениламин | органика | красители | |||
| сурьмы трихлорид | неорганика | соль | ||||
| царская водка (смесь соляной и азотной кислот) | неорганика | |||||
| бария карбонат | неорганика | соль | ||||
| бария гидроксид | бариевая вода | неорганика | щелочь | |||
| бария сульфат | неорганика | соль | ||||
| бария сульфид | неорганика | соль | ||||
| бензальдегид | органика | |||||
| бензол | органика | рти, полимеры, краски | ||||
| бензолсульфоновая кислота | органика | кислота | ||||
| бензойная кислота | органика | кислота | ||||
| бензиловый спирт | органика | спирт | растворитель | |||
| бензилхлорид | полимеры | |||||
| натрия тетраборат | бура | неорганика | соль | широкое пром.применение | ||
| борная кислота | неорганика | кислота | ||||
| бром, газ (безводный) | неорганика | неметалл | химпром | |||
| бром, газ (влагосодержащий) | неорганика | неметалл | химпром | |||
| бром, жидкий | неорганика | неметалл | ||||
| бутадиен | органика | рти, полимеры | ||||
| бутилацетат | органика | эфир | растворитель | рти, лаки, краски | ||
| бутиловый спирт | органика | спирт | топливо | |||
| н-бутиламин | органика | химпром, пестициды | ||||
| масляная кислота | бутановая кислота | органика | кислота | АПК | ||
| кальция гидросульфид | неорганика | соль | ЦБП | |||
| кальция сульфид | неорганика | соль | краски | |||
| кальция карбонат | неорганика | соль | полимеры, строительные материалы | |||
| кальция хлорат | неорганика | соль | удобрения | |||
| кальция хлорид | неорганика | соль | ||||
| кальция гидроксид | гашеная известь | неорганика | щелочь | стройматериалы | ||
| кальция гипохлорит | неорганика | соль | окислитель | химпром | ||
| кальция нитрат | кальциевая селитра | неорганика | щелочь | удобрения, стройматериалы | ||
| кальция оксид | негашеная известь | неорганика | стройматериалы | |||
| кальция сульфат | неорганика | соль | ||||
| каприловая кислота | органика | кислота | ||||
| углерода диоксид | углекислый газ | неорганика | ||||
| углерода дисульфид | сероуглерод | неорганика | полимерные волокна; | |||
| углерода монооксид | угарный газ | неорганика | ||||
| угольная кислота | органика | кислота | ||||
| целлозольный раствор (водный раствор простых эфиров) | растворители | химпром, лаки, краски | ||||
| монохлоруксусная кислота (в т.ч.водный раствор) | органика | кислота | ||||
| хлор (безводный газ) | неорганика | неметалл | сильный корродент | химпром, полимеры, обеззараживание | ||
| хлор (влагосодержащий газ) | неорганика | неметалл | сильный корродент | химпром, полимеры, обеззараживание | ||
| хлор | неорганика | неметалл | сильный корродент | химпром, полимеры, обеззараживание | ||
| хлорбензол | органика | растворитель | химпром | |||
| хлороформ | органика | |||||
| хлорсульфоновая кислота | неорганика | кислота | ||||
| хромовая кислота | неорганика | кислота | окислитель | металлургия | ||
| хромилхлорид | неорганика | окислитель | ||||
| лимонная кислота | органика | кислота | ||||
| меди ацетат | неорганика | соль | ||||
| меди карбонат | неорганика | соль | ||||
| меди цианид | неорганика | соль | ||||
| меди сульфат | медный купорос | неорганика | соль | |||
| крезолы | органика | кислоты | химпром | |||
| меди хлорид | неорганика | |||||
| циклогексан | органика | растворитель | ||||
| циклогексанол | органика | спирт | растворитель | полимеры | ||
| дибутилфтолат | органика | эфир | полимеры | |||
| дихлоруксусная кислота | органика | кислота | сильная кислота, корродент | |||
| дихлорэтан | органика | растворитель | полимеры | |||
| этиленгликоль | органика | спирт | ||||
| железа хлорид (III) | неорганика | соль | ||||
| железа нитрат (III) | неорганика | соль | ||||
| железа хлорид (II) | неорганика | соль | ||||
| железа нитрат (II) | неорганика | соль | ||||
| фтор газообразный | неорганика | неметалл | сильный окислитель | |||
| бромистоводородная кислота | неорганика | кислота | сильная кислота | химпром | ||
| синильная кислота | неорганика | кислота | химпром | |||
| плавиковая кислота | фтороводородная кислота | неорганика | кислота | |||
| хлорноватистая кислота | неорганика | кислота | ||||
| раствор йода | неорганика | |||||
| кетоны | органика | растворитель | ||||
| молочная кислота | органика | кислота/спирт | пищевая, полимеры | |||
| магния хлорид | неорганика | соль | ||||
| яблочная кислота | органика | кислота | пищевая | |||
| марганца хлорид | неорганика | соль | ||||
| метилхлорид | хлорметан | органика | полимеры | |||
| метилэтилкетон | органика | растворитель | ||||
| метилизобутилкетон | органика | растворитель | ||||
| соляная кислота | неорганика | кислота | металлургия | |||
| олеум | неорганика | кислота | ||||
| хлорная кислота (10%, 70%) | неорганика | кислота | сильный окислитель | химпром, горная | ||
| фенол | карболовая кислота | органика | полимеры | |||
| ортофосфорная кислота | неорганика | кислота | ||||
| пикриновая кислота | органика | кислота | взрывчатые вещества | |||
| бромид калия | неорганика | соль | ||||
| салициловая кислота | органика | кислота | ||||
| серебра бромид | неорганика | |||||
| натрия карбонат | сода | неорганика | соль | нефтехимия, стекло, химпром | ||
| натрия хлорид | соль | неорганика | соль | |||
| натрия гидроксид (10%, 50%, конц.) | каустическая сода | неорганика | щелочь | ЦБП, химпром, косм.индустрия | ||
| натрия гипохлорит (15%, конц.) | неорганика | соль; | сильный окислитель | антисептик | ||
| натрия сульфид ( до 50%) | сернистый натрий | неорганика | соль | ЦБП, водоочистка | ||
| олова хлорид | неорганика | соль | ||||
| серная кислота (независимо от концентрации) | неорганика | кислота | сильный корродент | удобрения, горная пром., химпром, нефтехимия | ||
| сернистая кислота | неорганика | кислота | ||||
| тионилхлорид | неорганика | фарминдустрия, краски | ||||
| толуол | органика | растворитель | химпром, лаки, краски | |||
| трихлоруксусная кислота | органика | кислота | растворитель | химпром, косметическая | ||
| белый щелок (водный раствор гидроксида натрия и хлорида натрия) | неорганика | ЦБП | ||||
| цинка хлорид | неорганика | |||||
| формальдегид | органика | химпром, полимеры |
Дополнительно. Перечень некоторых агрессивных сред, которые используются в испытаниях пластмасс (не каучуков) в соответствие с ГОСТ 12020-2018 (действующий). Для оценки химической стойкости каучуков необходимо следовать ISO/TR 7620: 2005 Rubber materials—chemical resistance
| Наименование коррозионно-активного соединения |
| аммиак (водный) |
| анилин |
| ацетон |
| гептан |
| дистиллированная вода |
| диэтиловый эфир |
| изооктан |
| лимонная кислота |
| метанол |
| молочная кислота |
| натрия гидроксид |
| натрия гипохлорит |
| натрия карбонат |
| натрия хлорид |
| олеиновая кислота |
| перекись водорода |
| серная кислота |
| соляная кислота |
| толуол |
| уксусная кислота |
| фенол |
| фтористоводородная кислота |
| хромовая кислота |
| этилацетат |
| этиловый спирт |