一種金屬塑料復(fù)合材料的耐腐蝕性檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬防腐蝕領(lǐng)域，具體涉及一種金屬塑料復(fù)合材料的耐腐蝕性檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高金屬管材、棒材、板材、線材或其它型材(以下簡稱金屬材料)的使用壽命，常采用將有機(jī)高分子材料(例如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、丁腈橡膠等橡塑材料)附著在金屬材料的內(nèi)表面或外表面(以下簡稱表面)的方法，將腐蝕性(如酸、堿、鹽和氧化劑溶液)介質(zhì)與被保護(hù)的金屬材料分隔開，以達(dá)到保護(hù)金屬材料的目的。我國從上個(gè)世紀(jì)七、八十年代開始制定了一系列的內(nèi)襯管件的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，如HG20538-92《襯塑(PP、PE、PVC)鋼管和管件》、HG21501-1993《襯膠鋼管和管件》、HGT3705-2003《金屬網(wǎng)聚四氟乙烯復(fù)合管與管件》、HGT 3704-2003《氟塑料襯里閥門通用技術(shù)條件》等。但現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求的檢驗(yàn)試驗(yàn)方法主要著重于產(chǎn)品的外觀尺寸、強(qiáng)度和復(fù)合質(zhì)量的檢測(cè)(如電火花檢測(cè)漏點(diǎn))等方面，特別是TSG D7002-2006《壓力管道元件型式試驗(yàn)規(guī)貝1J》出臺(tái)后，對(duì)防腐蝕壓力管道元件型式試驗(yàn)有了詳細(xì)的要求，其中就對(duì)內(nèi)襯防腐管件防腐性能檢驗(yàn)提出了“同等襯里材料試件的防腐性能(耐酸、堿、鹽、有機(jī)物)”的實(shí)驗(yàn)要求。但現(xiàn)有的所有標(biāo)準(zhǔn)未提及直接檢驗(yàn)復(fù)合材料防腐蝕性能的方法。對(duì)鋼塑復(fù)合管的檢測(cè)僅限于對(duì)復(fù)合質(zhì)量的檢測(cè)，但未見對(duì)鋼塑復(fù)合管耐腐蝕性評(píng)價(jià)方法的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種金屬塑料復(fù)合材料的耐腐蝕性檢測(cè)方法。
[0004]本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種金屬塑料復(fù)合材料的耐腐蝕性檢測(cè)方法，所述金屬塑料復(fù)合材料是在金屬標(biāo)準(zhǔn)試件的表面覆蓋了高分子材料阻隔層，將金屬塑料復(fù)合材料通過高分子材料阻隔層與對(duì)金屬有腐蝕性的溶液接觸，高分子材料阻隔層將金屬標(biāo)準(zhǔn)試件和溶液隔開，分析溶液中金屬離子的濃度，依據(jù)溶液中該金屬離子濃度的變化來評(píng)價(jià)該金屬塑料復(fù)合材料的耐腐蝕性。
[0006]所述金屬標(biāo)準(zhǔn)試件為管式試件、棒式試件、線狀試件或板式試件。
[0007]當(dāng)金屬標(biāo)準(zhǔn)試件為管式試件時(shí)，高分子材料阻隔層內(nèi)襯在管式金屬標(biāo)準(zhǔn)試件的內(nèi)表面形成金屬塑料復(fù)合材料，檢測(cè)的時(shí)候可以將對(duì)金屬有腐蝕性的溶液裝入金屬塑料復(fù)合材料的管內(nèi)。
[0008]當(dāng)金屬標(biāo)準(zhǔn)試件為棒式試件或線狀試件時(shí)，高分子材料阻隔層覆蓋在棒式或線狀金屬標(biāo)準(zhǔn)試件的外表面形成金屬塑料復(fù)合材料，檢測(cè)的時(shí)候可以將金屬塑料復(fù)合材料浸泡到對(duì)金屬有腐蝕性的溶液中。
[0009]當(dāng)金屬標(biāo)準(zhǔn)試件為板式試件時(shí)，高分子材料阻隔層覆蓋在板式金屬標(biāo)準(zhǔn)試件的表面形成金屬塑料復(fù)合材料，檢測(cè)的時(shí)候可以將金屬塑料復(fù)合材料覆蓋有高分子材料阻隔層的面浸泡到對(duì)金屬有腐蝕性的溶液中。
[0010]所述金屬標(biāo)準(zhǔn)試件中的金屬為易被腐蝕的金屬，優(yōu)選為鐵、鋁、鎂、銀、銅、鋅、鈦、
镲或其合金。
[0011]所述高分子材料阻隔層是由以下高分子材料組成:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET、PBT)、尼龍(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳砜(PSF)和聚醚砜(PSU)、聚亞砜(PVBSO)、丁腈橡膠、乙丙橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠、天然橡膠、異戊橡膠、丁基橡膠和氫化丁腈橡膠中的一種以上。
[0012]所述高分子材料阻隔層還可以由高分子材料和無機(jī)填料組成，所述高分子材料為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET、PBT)、尼龍(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳砜(PSF)和聚醚砜(PSU)、聚亞砜(PVBSO)、丁腈橡膠、乙丙橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠、天然橡膠、異戊橡膠、丁基橡膠和氫化丁腈橡膠中的一種以上；所述無機(jī)填料為通常用于塑料共混的無機(jī)物，優(yōu)選為碳酸鈣、石墨、二氧化硅或二氧化鈦。
[0013]所述金屬離子為金屬標(biāo)準(zhǔn)試件中主要成分的金屬離子，或者是金屬標(biāo)準(zhǔn)試件中容易進(jìn)入溶液且易于檢測(cè)的金屬離子。
[0014]所述浸泡的溫度為O?300 0C，優(yōu)選25?80 °C，浸泡的時(shí)間為I天?I年，優(yōu)選為I?30天。
[0015]所述對(duì)金屬有腐蝕性的溶液為酸性溶液、堿性溶液、鹽溶液或者氧化性溶液，優(yōu)選為稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液或酸性高錳酸鉀溶液。
[0016]本發(fā)明的原理是:無論采取哪一種金屬標(biāo)準(zhǔn)試件，都是利用高分子材料阻隔層將對(duì)金屬材料具有腐蝕性的溶液與金屬阻隔開，避免溶液直接與金屬接觸，具有阻隔層的金屬管材、棒材(線材)或板材浸泡在對(duì)其具有腐蝕性的溶液中。在整個(gè)浸泡過程中，除了被浸泡的金屬管材、棒材(線材)或板材外，沒有其他金屬或金屬離子成分，因此溶液中的金屬離子只能來源于管材、棒材(線材)或板材的腐蝕產(chǎn)物。通過檢測(cè)溶液中金屬離子濃度的變化即可用于反映有機(jī)高分子材料的阻隔性。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:現(xiàn)有技術(shù)僅有對(duì)金屬高分子復(fù)合材料力學(xué)性能、施工質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，沒有直接對(duì)金屬高分子復(fù)合材料耐腐蝕性的評(píng)價(jià)方法；本發(fā)明通過測(cè)定具有阻隔層的金屬標(biāo)準(zhǔn)試件在溶液中浸泡前后溶液中金屬離子濃度的變化，來評(píng)價(jià)阻隔層的阻隔性能，進(jìn)而評(píng)價(jià)金屬高分子復(fù)合材料的耐腐蝕性能，完善了鋼塑復(fù)合管的評(píng)價(jià)體系。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0019]實(shí)施例1
[0020]采用注塑方法，將聚丙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比30%稀硫酸溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.0318mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0172mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0146mg/L，折算成年平均腐蝕速率為5.650X 10_6mm/a，說明聚丙烯對(duì)稀硫酸有很好的阻隔作用。
[0021]實(shí)施例2
[0022]采用注塑方法，將聚丙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比15%氫氧化鈉溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.1027mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0820mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0207mg/L，折算成年平均腐蝕速率為7.941 X 1-Wa,說明聚丙烯對(duì)氫氧化鈉有很好的阻隔作用。
[0023]實(shí)施例3
[0024]采用注塑方法，將聚丙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比25%氯化鈉溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.0098mg/L,并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0079mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0016mg/L，折算成年平均腐蝕速率為0.6105X10_6mm/a，說明聚丙烯對(duì)氯化鈉有很好的阻隔作用。
[0025]實(shí)施例4
[0026]采用注塑方法，將聚丙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比5%酸性高錳酸鉀溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.0883mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0386mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0497mg/L，折算成年平均腐蝕速率為1.894X10_5mm/a，說明聚丙烯對(duì)酸性高錳酸鉀有很好的阻隔作用。
[0027]實(shí)施例5
[0028]采用注塑方法，將聚氯乙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比30%稀硫酸溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.0216mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0172mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0044mg/L，折算成年平均腐蝕速率為1.6794X 10_6mm/a，說明聚氯乙烯對(duì)稀硫酸溶液有很好的阻隔作用。
[0029]實(shí)施例6
[0030]采用注塑方法，將聚氯乙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比15 %氫氧化鈉溶液中，60 °C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.1758mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0820mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0938mg/L，折算成年平均腐蝕速率為3.5883 X 10_5mm/a，說明聚氯乙烯對(duì)氫氧化鈉有很好的阻隔作用。
[0031]實(shí)施例7
[0032]采用注塑方法，將聚氯乙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比25%氯化鈉溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.0098mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0079mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0019mg/L，折算成年平均腐蝕速率為0.7634X10_6mm/a，說明聚氯乙烯對(duì)氯化鈉有很好的阻隔作用。
[0033]實(shí)施例8
[0034]采用注塑方法，將聚氯乙烯包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比5%酸性高錳酸鉀溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.1030mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0680mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0350mg/L，折算成年平均腐蝕速率為1.3437X10_6mm/a，說明聚氯乙烯對(duì)酸性高錳酸鉀有很好的阻隔作用。
[0035]實(shí)施例9
[0036]采用交聯(lián)方法將丁腈橡膠包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比30%稀硫酸溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為29.730mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0172mg/L)相比較，鐵含量增加29.7128mg/L，折算成年平均腐蝕速率為0.9025 X 1-Wa,說明丁腈橡膠對(duì)稀硫酸沒有阻隔性。
[0037]實(shí)施例10
[0038]采用注塑方法，將丁腈橡膠包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比15%氫氧化鈉溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.3632mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0820mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.2812mg/L，折算成年平均腐蝕速率為0.8529 X 1-Wa,說明丁腈橡膠對(duì)氫氧化鈉的阻隔性較弱。
[0039]實(shí)施例11
[0040]采用注塑方法，將丁腈橡膠包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比25%氯化鈉溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.0067mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0055mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0012mg/L，折算成年平均腐蝕速率為0.4050 X 1-Wa,說明丁腈橡膠對(duì)氯化鈉有很好的阻隔作用。
[0041]實(shí)施例12
[0042]采用注塑方法，將丁腈橡膠包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比5%酸性高錳酸鉀溶液中，60°C恒溫條件下保持240小時(shí)，測(cè)定溶液中鐵含量為0.1380mg/L，并與未浸泡前溶液中鐵含量(0.0875mg/L)相比較，鐵含量僅增加0.0505mg/L，折算成年平均腐蝕速率為0.1539X10_4mm/a，說明丁腈橡膠對(duì)高錳酸鉀的阻隔作用較弱。
[0043]實(shí)施例13
[0044]采用注塑方法，將高聚合物PET包裹在鋼棒外表面，制成棒式標(biāo)樣。將其浸泡在質(zhì)量百分比5%稀硫酸溶液中，100°C恒溫條