تحليل متعمق لمقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP

كأوراق للحرارة الشائعة ، تم استخدام أوراق البولي بروبيلين (PP) على نطاق واسع في العديد من الحقول الصناعية بسبب كثافتها المنخفضة ، وقوتها العالية ، وأداء المعالجة الممتاز. ومع ذلك ، في التطبيقات العملية ، ستتلامس أوراق PP حتماً مع مختلف الوسائط الكيميائية ، وترتبط مقاومة التآكل الكيميائي مباشرة بعمر الخدمة وسلامة المنتج. سوف تستكشف هذه المقالة بتعمق الاختلافات في مقاومة التآكل لألواح PP في وسائل الإعلام الكيميائية المختلفة ، والعوامل التي تؤثر على مقاومة التآكل الكيميائي ، وتقنيات التعديل لتحسين مقاومة التآكل الكيميائي ، وطرق التقييم العلمي ، والسيناريوهات الصناعية حيث ينبغي النظر في مقاومة التآكل الكيميائية.

الاختلافات في مقاومة التآكل من أوراق PP في وسائط كيميائية مختلفة
الأداء في وسائل الإعلام الحمضية المشتركة

• تآكل أوراق PP بواسطة الأحماض غير العضوية مثل حمض الكبريتيك المخفف وحمض الهيدروكلوريك

تُظهر أوراق PP تسامحًا جيدًا للأحماض غير العضوية مثل حمض الكبريتيك المخفف وحمض الهيدروكلوريك. في درجة الحرارة والضغط الطبيعي ، لا يوجد أي تركيزات منخفضة من حمض الكبريتيك المخفف وحمض الهيدروكلوريك ليس لها تأثير تآكل على صفائح PP. وذلك لأن روابط الكربون والكربون وروابط الكربون الهيدروجين في السلسلة الجزيئية PP لها طاقة رابطة عالية ولا يتم مهاجمتها بسهولة بواسطة أيونات الهيدروجين في حمض مخفف. على سبيل المثال ، بعد الانغماس في محلول حمض الكبريتيك 1 0 ٪ لمدة 30 يومًا ، عادة ما يكون معدل فقدان الكتلة لألواح PP أقل من 0.5 ٪ ، وتبقى مظهرها وخصائصها الميكانيكية دون تغيير.
ومع ذلك ، عندما يزداد تركيز حمض inorganic أو يرتفع درجة الحرارة ، فإن التآكل سوف يكثف. تركيزات عالية من حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك لها خصائص مؤكسدة وحمض قوية ، والتي يمكن أن تدمر بنية السلاسل الجزيئية PP ، مما يتسبب في تضخم الورقة أو تلطيخ أو حتى تذوب. في 98 ٪ من حمض الكبريتيك المركّز ، ستخضع صفائح PP لتآكل واضح في وقت قصير ، وسيصبح السطح خشنًا ، وسوف تنخفض الخصائص الميكانيكية بشكل كبير.

• تأثير الأحماض العضوية مثل حمض الأسيتيك على أوراق PP

تحتوي أوراق PP أيضًا على مقاومة تآكل معينة للأحماض العضوية مثل حمض الأسيتيك ، ولكن تحملها أسوأ قليلاً من الأحماض غير العضوية. في محلول حمض الأسيتيك منخفض التركيز ، يمكن أن تظل صفائح PP مستقرة نسبيًا في درجة حرارة الغرفة ، ولكن مع زيادة تركيز حمض الأسيتيك وزيادة درجة الحرارة ، سوف يتسارع معدل التآكل تدريجياً. وذلك لأن جزيئات الأحماض العضوية لها بعض القطبية وقابلية الذوبان ، ويمكن أن تخترق الفجوات بين السلاسل الجزيئية لألواح PP وتدمير بنيتها البلورية. على سبيل المثال ، في محلول حمض الأسيتيك بنسبة 30 ٪ ، غارقة عند 60 درجة لمدة 7 أيام ، قد تنخفض قوة الشد من أوراق PP بنسبة 10 ٪ - 15 ٪.
الأداء في وسائل الإعلام القلوية المشتركة

• درجة التآكل من الحلول القلوية القوية مثل هيدروكسيد الصوديوم على أوراق PP

تتمتع أوراق PP بمقاومة جيدة للتآكل للحلول القلوية القوية مثل هيدروكسيد الصوديوم. في درجة حرارة الغرفة ، لا تحتوي حلول هيدروكسيد الصوديوم منخفض التركيز على أي تأثير على أوراق PP. المجموعات الوظيفية مثل مجموعات الإستر في السلاسل الجزيئية PP مستقرة نسبيًا في ظل الظروف القلوية وليست عرضة لتفاعلات التحلل. على سبيل المثال ، بعد نقعه في محلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 10 ٪ لمدة 30 يومًا ، تتغير جودة وأداء صفائح PP قليلاً.
ومع ذلك ، في بيئة درجة الحرارة العالية ومحلول هيدروكسيد الصوديوم عالي التركيز ، ستتأثر مقاومة التآكل لألواح PP إلى حد ما. ستعمل درجة الحرارة المرتفعة على تسريع تآكل القلويات على السلاسل الجزيئية PP ، مما تسبب في تليين الورقة وتشوهها. في محلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 30 ٪ ، غارقة عند 80 درجة لمدة 15 يومًا ، قد تتضخم ورقة PP بشكل كبير ، وسوف تنخفض صلابةها ، وستنخفض خصائصها الميكانيكية أيضًا.

• تأثير وسائل الإعلام القلوية الضعيفة مثل الأمونيا على أوراق PP

تحتوي أوراق PP على مقاومة تآكل ممتازة لوسائل الإعلام القلوية الضعيفة مثل الأمونيا. الأمونيا هو محلول قلوي ضعيف مع ضعف القلوية والتأثير المدمر القليل على السلاسل الجزيئية PP. حتى في تركيز عالٍ من محلول الأمونيا ، لن يتغير مظهر وأداء صفائح PP بشكل أساسي بعد نقع طويل الأجل في درجة حرارة الغرفة. على سبيل المثال ، بعد نقعه في محلول الأمونيا بنسبة 25 ٪ لمدة 60 يومًا ، فإن معدل فقدان الكتلة لأوراق PP يكاد يكون ضئيلاً ، وتبقى الخصائص الميكانيكية مثل قوة الشد والاستطالة عند الاستراحة مستقرة.
الأداء في وسائل الإعلام المشتركة

• تأثير محاليل الملح المحايدة مثل كلوريد الصوديوم على أوراق PP

تحتوي أوراق PP على تسامح جيد مع حلول الملح المحايدة مثل كلوريد الصوديوم. محلول الملح المحايد عمومًا لا يتفاعل كيميائيًا مع السلاسل الجزيئية PP. يأتي تأثير التآكل على أوراق PP بشكل أساسي من الضغط التناضحي لمحلول الملح وتكسير تآكل الإجهاد الذي قد يكون ناتجًا (في وجود إجهاد). في درجة حرارة الغرفة ، يتم غمر ورقة PP في محلول كلوريد الصوديوم المشبع. بعد وقت طويل ، لا يوجد تغيير واضح في مظهره وخصائصه الميكانيكية. ومع ذلك ، إذا كانت ورقة PP تعاني من إجهاد داخلي أثناء الإنتاج أو الاستخدام ، فإن الانغماس على المدى الطويل في محلول الملح قد يتسبب في تكسير تآكل الإجهاد ، لكن هذا الموقف نادر نسبيًا.

• إمكانية تآكل أوراق PP بواسطة محاليل الملح المعدنية مثل كبريتات النحاس

تُظهر أوراق PP أيضًا مقاومة جيدة للتآكل لمحاليل الملح المعدني مثل كبريتات النحاس. لا تتفاعل أيونات المعادن في محلول الملح المعدني بشكل مباشر مع السلسلة الجزيئية PP ، ولكن في بعض الحالات الخاصة ، مثل وجود المواد المؤكسدة في المحلول أو بيئة درجة الحرارة العالية ، فقد تتسبب في تآكل معين لورقة PP. على سبيل المثال ، في محلول كبريتات النحاس الذي يحتوي على مؤكسد ، في درجة حرارة أعلى ، قد تعزز أيونات المعادن تفاعل الأكسدة وتسريع التدهور المؤكسد للسلسلة الجزيئية PP. ولكن بشكل عام ، يمكن أن تظل أوراق PP مستقرة نسبيًا في محلول كبريتات النحاس.
الأداء في وسائط المذيبات العضوية

• تآكل أوراق PP بواسطة المذيبات العضوية المشتركة مثل الكحول والكيتونات

تتمتع أوراق PP ببعض التسامح مع المذيبات العضوية المشتركة مثل الكحول والكيتونات ، ولكن سيتم تآكلها إلى حد ما. مذيبات الكحول مثل الإيثانول والميثانول لها قطبية صغيرة نسبيا وذوبان محدودة للسلاسل الجزيئية PP. في درجة حرارة الغرفة ، لن تظهر أوراق PP المغطاة بالمذيبات الكحول تغييرات واضحة في فترة زمنية قصيرة ، ولكن مع زيادة وقت الانغماس ، ستخترق جزيئات المذيبات تدريجياً في الجزء الداخلي من ورقة PP ، مما يتسبب في تضخم الورقة قليلاً. على سبيل المثال ، بعد الانغماس في الإيثانول لمدة 7 أيام ، قد يتوسع حجم ورقة PP بنسبة 1 ٪ - 2 ، وستنخفض خصائصه الميكانيكية أيضًا قليلاً.
المذيبات الكيتون مثل الأسيتون والبوتانون لها قطبية أقوى قليلاً من المذيبات الكحولية ولها تأثير تآكل أكبر نسبيًا على صفائح PP. بعد الانغماس في الأسيتون لفترة قصيرة ، قد تصبح ورقة PP لزجة وناعمة على السطح ، وستنخفض الخواص الميكانيكية بشكل أكثر أهمية. وذلك لأن المذيبات الكيتون يمكنها حل الجزء غير المتبلور من السلسلة الجزيئية PP وتدمير بنيته الجزيئية.
تتحدى المذيبات الهيدروكربونية العطرية مقاومة التآكل لألواح PP
المذيبات الهيدروكربونية العطرية مثل البنزين والتولوين تآكل للغاية لأوراق PP. تحتوي جزيئات الهيدروكربونات العطرية على نظام كبير مترافق وقطبية عالية ، والتي يمكن أن تتفاعل بقوة مع السلاسل الجزيئية PP وتذوب صفائح PP بسرعة. بعد النقع في البنزين لعدة ساعات ، ستذوب أوراق PP بشكل كبير وتفقد شكلها الأصلي وخصائصها الميكانيكية. لذلك ، في سيناريوهات التطبيق التي تتضمن مذيبات هيدروكربون عطرية ، يجب اختيار صفائح PP بعناية أو يجب اتخاذ تدابير وقائية فعالة.

ما هي العوامل التي تؤثر بشكل كبير على مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP؟
العوامل الهيكلية لأوراق PP نفسها

• تأثير الوزن الجزيئي والتوزيع على مقاومة التآكل

الوزن الجزيئي وتوزيع PP لهما تأثير مهم على مقاومة التآكل الكيميائي. بشكل عام ، تتمتع أوراق PP ذات الوزن الجزيئي الأكبر بمقاومة تآكل كيميائية أفضل. وذلك لأن السلاسل الجزيئية ذات الوزن الجزيئي العالي أطول ، والقوى الجزيئية أقوى ، ومن الصعب على الوسائط الكيميائية اختراق السلاسل الجزيئية للتلف. في الوقت نفسه ، يساعد توزيع الوزن الجزيئي الأضيق أيضًا على تحسين مقاومة التآكل لألواح PP ، لأن مواد PP ذات توزيع الوزن الجزيئي الموحد لها هياكل وخصائص أكثر اتساقًا ، ويمكن أن تقاوم تآكل الوسائط الكيميائية بشكل أفضل. على سبيل المثال ، في نفس البيئة الكيميائية المتوسطة ، عادة ما يكون معدل فقدان الكتلة وتدهور الأداء لألواح PP ذات الوزن الجزيئي الأعلى وتوزيع أضيق أصغر من تلك الموجودة في الأوراق ذات الوزن الجزيئي المنخفض والتوزيع الأوسع.

• العلاقة بين البلورة ومقاومة التآكل الكيميائي

تعد بلورة PP أيضًا عاملًا رئيسيًا يؤثر على مقاومة التآكل الكيميائي. صفائح PP ذات البلورة العالية لها مقاومة تآكل كيميائية أفضل. في المنطقة البلورية ، يتم ترتيب السلاسل الجزيئية PP بإحكام ومنظم ، ومن الصعب على الوسائط الكيميائية اختراق وانتشار ، وبالتالي لعب دور حاجز معين. يتم ترتيب السلاسل الجزيئية في المنطقة غير المتبلورة بشكل فضفاض ، ويمكن للوسائط الكيميائية الدخول بسهولة وتدمير بنية السلسلة الجزيئية. لذلك ، يمكن أن يؤدي تحسين بلورة أوراق PP إلى تعزيز مقاومة التآكل الكيميائي بشكل فعال. على سبيل المثال ، من خلال التحكم في ظروف المعالجة ، مثل معدل التبريد ، ونسبة التمدد ، وما إلى ذلك ، يمكن تحسين بلورة أوراق PP ، وبالتالي تحسين استقرارها في الوسائط الكيميائية.
العوامل المميزة المتوسطة الكيميائية

• تأثير تركيز المتوسط ​​الكيميائي على تآكل ورقة PP

يعد تركيز الوسائط الكيميائية عاملًا مهمًا يؤثر على معدل التآكل لألواح PP. بشكل عام ، كلما ارتفع تركيز الوسائط الكيميائية ، كلما كان تأثير التآكل أقوى على أوراق PP. تحتوي الوسائط الكيميائية ذات التركيز العالي على جزيئات أكثر تآكلًا ، والتي يمكن أن تتفاعل مع السلاسل الجزيئية PP أو تخترق الجزء الداخلي من الورقة بشكل أسرع. على سبيل المثال ، في محلول حمض الكبريتيك المخفف ، مع زيادة تركيز حمض الكبريتيك ، فإن معدل التآكل لألواح PP سوف يتسارع تدريجياً ، وسيزيد معدل فقدان الكتلة وفقًا لذلك.

• تأثير التغيرات في درجة الحرارة في الوسائط الكيميائية على مقاومة التآكل

درجة الحرارة لها تأثير كبير على مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP. زيادة درجة الحرارة تسرع معدل الانتشار ومعدل التفاعل الكيميائي للوسائط الكيميائية ، وبالتالي تكثيف تأثير التآكل على أوراق PP. من ناحية ، ستكثف درجة الحرارة المرتفعة حركة السلاسل الجزيئية PP ، وتضعف القوى بين الجزيئات ، وتسهل على الوسائط الكيميائية اختراق الجزء الداخلي من الورقة ؛ من ناحية أخرى ، ستعزز ارتفاع درجة الحرارة أيضًا التفاعل الكيميائي بين الوسط الكيميائي والسلسلة الجزيئية PP ، مما يتسبب في تآكل الورقة بشكل أسرع. على سبيل المثال ، في محلول هيدروكسيد الصوديوم ، مع زيادة درجة الحرارة ، سيتم تسريع معدل التورم ومعدل التراجع الميكانيكي لصفحة PP بشكل كبير.

• العلاقة بين قيمة الرقم الهيدروجيني للوسط الكيميائي ومقاومة التآكل لصفائح PP

ترتبط قيمة الرقم الهيدروجيني للوسط الكيميائي ارتباطًا وثيقًا بمقاومة التآكل في ورقة PP. في الوسائط الحمضية ، يكون تركيز أيونات الهيدروجين مرتفعًا ، والذي قد يتفاعل مع مجموعات وظيفية معينة في السلسلة الجزيئية PP ، مما يتسبب في كسر السلسلة الجزيئية ؛ في الوسائط القلوية ، قد يؤدي وجود أيونات الهيدروكسيد إلى تفاعل التحلل المائي للسلسلة الجزيئية PP. بشكل عام ، تتمتع أوراق PP بأفضل مقاومة للتآكل في الوسائط المحايدة ومقاومة التآكل السيئة في الحمض القوي أو الوسائط القلوية القوية. على سبيل المثال ، عندما تنحرف قيمة الرقم الهيدروجيني عن النطاق المحايد ، فإن معدل التآكل في ورقة PP في الوسط المقابل سيزداد بشكل كبير.
الظروف البيئية

• تأثير حالة الإجهاد (مثل التمدد ، والضغط ، إلخ) على مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP

عندما تتعرض أوراق PP للإجهاد ، ستتغير مقاومة التآكل الكيميائي. سيؤدي الإجهاد الشد إلى توجيه السلاسل الجزيئية PP ، وزيادة المسافة بين السلاسل الجزيئية ، ويجعل من السهل على الوسائط الكيميائية اختراق الورقة ، وبالتالي تسريع عملية التآكل. على سبيل المثال ، تحت إجهاد الشد ، سيكون معدل التآكل لأوراق PP في الوسائط الكيميائية أسرع من تلك الموجودة في الحالات الخالية من الإجهاد. على الرغم من أن الإجهاد الانضغاطي سيقلل من المسافة بين السلاسل الجزيئية ، إلا أنه قد يتسبب في حدوث ميكروكرات في الورقة ، والتي ستصبح أيضًا قنوات للاختراق للوسائط الكيميائية ، مما يقلل من مقاومة التآكل للورقة.

• تأثير العوامل البيئية مثل الضوء والأكسجين على استقرار أوراق PP في الوسائط الكيميائية

ستؤثر العوامل البيئية مثل الضوء والأكسجين على استقرار أوراق PP في الوسائط الكيميائية. أشعة فوق البنفسجية في الضوء يمكن أن تؤدي إلى تفاعلات ضوئية للسلاسل الجزيئية PP وتنتج جذور حرة ، والتي ستتفاعل مع الأكسجين ، مما يؤدي إلى كسر السلسلة الجزيئية وتدهورها. في وجود وسائل الإعلام الكيميائية ، سوف تتسارع تفاعلات التأكسد الضوئي ، مما يقلل من مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. على سبيل المثال ، سوف تتآكل أوراق PP التي تتعرض لأشعة الشمس في الهواء الطلق لفترة طويلة بشكل أسرع في الوسائط الكيميائية من الأوراق المخزنة في الداخل. سيشارك الأكسجين أيضًا بشكل مباشر في تفاعل الأكسدة للسلاسل الجزيئية PP ، مما يسارع شيخوخة وتآكل الأوراق.

كيفية تحسين مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP من خلال تكنولوجيا التعديل

• تعديل مزج

مبادئ وأمثلة على المزج مع البوليمرات الأخرى المقاومة للتآكل
تعديل المزج هو خلط PP مع البوليمرات الأخرى المقاومة للتآكل لتحسين مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. المبدأ هو استخدام الخصائص التكميلية للبوليمرات المختلفة لجعل المزيج لها مزايا كل مكون. على سبيل المثال ، تمتزج PP مع polytetrafluoroethylene (PTFE). PTFE لديها مقاومة تآكل كيميائي ممتازة ويمكن أن تمنع تآكل الوسائط الكيميائية إلى PP. أثناء عملية المزج ، من خلال ضبط نسبة PP و PTFE وتكنولوجيا المعالجة ، يمكن الحصول على ورقة مختلطة PP/PTFE مع مقاومة التآكل الكيميائية المحسنة بشكل كبير. تُظهر هذه الورقة المخلوطة استقرارًا أفضل في البيئات الكيميائية القاسية مثل الأحماض القوية والقلويات القوية.

• تأثير نسبة المزج على تحسين مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP

نسبة المزج لها تأثير مهم على تحسين مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. بشكل عام ، مع زيادة نسبة البوليمرات المقاومة للتآكل في المزيج ، ستتحسن مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP تدريجياً. ومع ذلك ، عندما تكون نسبة البوليمر المقاوم للتآكل مرتفعًا جدًا ، قد ينخفض ​​أداء المعالجة والخصائص الميكانيكية للمزيج. لذلك ، من الضروري إيجاد نسبة مزج مناسبة لتحقيق أفضل توازن بين مقاومة التآكل الكيميائي وأداء المعالجة والخصائص الميكانيكية. على سبيل المثال ، في نظام مزيج PP/polyvinylidene fluoride (PVDF) ، عندما يكون جزء الكتلة من PVDF 20 ٪ -30} ، يتم تحسين مقاومة التآكل الكيميائي في ورقة PP بشكل كبير ، مع الحفاظ على أداء معالجة جيد وخصائص ميكانيكية.
تعديل ملء

• تأثير تعزيز إضافة الحشو غير العضوي (مثل الألياف الزجاجية ، كربونات الكالسيوم ، إلخ) على مقاومة التآكل

تعديل ملء هو إضافة مواد حشو غير عضوية إلى PP لتحسين مقاومة التآكل الكيميائي. الألياف الزجاجية لها خصائص القوة العالية والمعامل العالية. بعد إضافته إلى PP ، يمكن أن يعزز الخواص الميكانيكية لصفائح PP وتحسين مقاومة التآكل الكيميائي إلى حد ما. تشكل الألياف الزجاجية هيكلًا عظميًا في مصفوفة PP ، مما يعيق اختراق وسائل الإعلام الكيميائية. يمكن للمواد الحشو غير العضوية مثل كربونات الكالسيوم أن تملأ الفجوات بين السلاسل الجزيئية PP ، وتقليل منطقة التلامس بين الوسائط الكيميائية والسلاسل الجزيئية PP ، وبالتالي تحسين مقاومة التآكل للورقة. على سبيل المثال ، بعد إضافة ألياف زجاجية بنسبة 30 ٪ إلى PP ، تم أطول وقت مقاومة التآكل في محلول حمض الكبريتيك بشكل كبير ، وتم تحسين الخواص الميكانيكية أيضًا بشكل كبير.

• تأثير أنواع الحشو المختلفة وأحجام الجسيمات على مقاومة التآكل الكيميائي لصفائح PP

الحشو غير العضوي من أنواع مختلفة وأحجام الجسيمات لها تأثيرات مختلفة على مقاومة التآكل الكيميائي لصفائح PP. بشكل عام ، كلما ارتفع نشاط الحشو ، كلما كان الترابط بين المصفوفة PP أقوى مع مصفوفة PP ، وأفضل تأثير تحسين مقاومة التآكل الكيميائي. على سبيل المثال ، تحتوي الألياف الزجاجية المعالجة بالسطح على ارتباط أقوى بين المصفوفة PP ، والتي يمكن أن تمنع تغلغل الوسائط الكيميائية بشكل أكثر فعالية. سيؤثر حجم الجسيمات للحشو أيضًا على تأثير التعديل. يمكن أن يزيد حجم جسيمات الحشو الأصغر من منطقة التلامس بين الحشو ومصفوفة PP وتحسين الترابط البيني ، ولكن حجم الجسيمات صغير جدًا قد يتسبب في تكتل الحشو ويؤثر على تأثير التعديل. قد يشكل حجم جسيم الحشو الأكبر عيوبًا في مصفوفة PP ويقلل من مقاومة التآكل للورقة. لذلك ، من الضروري تحديد نوع الحشو المناسب وحجم الجسيمات لتحقيق أفضل تأثير تعديل.
 تعديل تطعيم

• آلية تحسين مقاومة التآكل لأوراق PP من خلال اختيار المونومرات التطعيمة وتفاعلات التطعيم

يتمثل تعديل التطعيم في تحسين مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP عن طريق تطعيم المونومرات المحددة على السلسلة الجزيئية PP. اختيار المونومرات التطعيم أمر بالغ الأهمية. وتشمل المونومرات التي تستخدم بشكل شائع أنهيدريد الماليك (MAH) ، وحمض الأكريليك (AA) ، وما إلى ذلك. بعد تطعيمها على السلسلة الجزيئية PP ، يمكنهم تغيير خصائص السطح للسلسلة الجزيئية PP وتحسين توافقها مع الوسائط الكيميائية. في الوقت نفسه ، يمكنهم أيضًا تشكيل فيلم وقائي لمنع تآكل الوسائط الكيميائية. على سبيل المثال ، بعد أن يتم تطعيم أنهيدريد ماليدي على السلسلة الجزيئية PP ، يتم تحسين مقاومة التآكل في ورقة PP المطعمة في الوسائط الحمضية بشكل كبير. وذلك لأن مجموعة الأنهيدريد الماليك يمكن أن تتفاعل مع أيونات الهيدروجين في الوسط الحمضي وتقليل هجومأيونات الهيدروجين على السلسلة الجزيئية PP.

• تأثير معدل التطعيم على مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP

يشير معدل التطعيم إلى النسبة المئوية لكتلة المونومر المطعمة على السلسلة الجزيئية PP إلى كتلة PP. معدل التطعيم له تأثير كبير على مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. بشكل عام ، مع زيادة معدل التطعيم ، ستتحسن مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP تدريجياً. وذلك لأن الزيادة في معدل التطعيم تعني أن عدد المجموعات الوظيفية القطبية المطعمة في السلسلة الجزيئية PP ، والفيلم الواقي المكون هو أكثر كثافة ، والتي يمكن أن تمنع تغلغل الوسائط الكيميائية بشكل أكثر فعالية. ومع ذلك ، عندما يكون معدل التطعيم مرتفعًا جدًا ، فقد يتسبب في حدوث تغيير كبير في بنية السلسلة الجزيئية PP ، مما يؤثر على خصائصه الميكانيكية وخصائص المعالجة. لذلك ، من الضروري التحكم في معدل التطعيم المناسب لتحقيق أفضل توازن بين مقاومة التآكل الكيميائي والخصائص الميكانيكية.
تعديل السطح

• تطبيق تكنولوجيا الطلاء السطحي في تحسين مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP

تتمثل تكنولوجيا الطلاء السطحي في تطبيق طبقة من الطلاء المقاومة للتآكل الكيميائي على سطح صفائح PP لتحسين مقاومة التآكل الكيميائي. تشمل مواد الطلاء شائعة الاستخدام راتنجات الايبوكسي ، البولي يوريثان ، إلخ على سبيل المثال ، بعد تطبيق طبقة من طلاء راتنج الايبوكسي على سطح ورقة PP ، يتم تمديد وقت مقاومة التآكل للورقة في الوسائط الكيميائية مثل الأحماض القوية والقلويات القوية إلى حد كبير. يمكن لتكنولوجيا الطلاء السطحي أيضًا تحديد مواد الطلاء ذات خصائص مختلفة وفقًا لمتطلبات التطبيق المختلفة لتلبية متطلبات مقاومة التآكل الكيميائية المختلفة.

• تأثير طرق تعديل السطح مثل علاج البلازما على مقاومة التآكل لألواح PP

يعد علاج البلازما طريقة تعديل سطحية جديدة تعمل على تحسين مقاومة التآكل الكيميائي من خلال إدخال مجموعات قطبية على سطح صفائح PP أو تغيير مورفولوجيا السطح. يمكن لمعالجة البلازما تنشيط سطح أوراق PP وزيادة طاقتها السطحية ، وبالتالي تحسين الالتصاق بين مادة الطلاء وورقة PP. في الوقت نفسه ، يمكن أن تشكل علاج البلازما أيضًا طبقة أكسيد كثيفة على سطح أوراق PP ، والتي يمكن أن تمنع تغلغل الوسائط الكيميائية. على سبيل المثال ، تم تحسين مقاومة التآكل لألواح PP التي عولجت بالبلازما في المذيبات العضوية بشكل كبير ، وزادت زاوية التلامس بين السطح والمذيبات العضوية ، مما يشير إلى أن مسعوره قد تم تعزيزه ، مما يقلل من امتصاص واختراق المذيبات العضوية.
كيفية تقييم علميا لمقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP
طريقة اختبار المختبر

• اختبار الانغماس: شروط الاختبار ، إعداد الدورة والحكم الناتج

اختبار الانغماس هو طريقة شائعة الاستخدام لتقييم مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. تشمل ظروف الاختبار النوع والتركيز ودرجة الحرارة وما إلى ذلك من الوسط الكيميائي ، والذي يجب اختياره وفقًا لسيناريو التطبيق الفعلي. يتم تحديد دورة الانغماس عمومًا وفقًا لتآكل الوسط الكيميائي ومتطلبات التطبيق الفعلية ، والتي تتراوح عادة من بضعة أيام إلى بضعة أشهر. أثناء عملية الانغماس ، من الضروري مراقبة التغييرات في ورقة PP بانتظام ، مثل اللون ، اللمعان ، التشكل السطحي ، وما إلى ذلك ، وقياس معدل فقدان الكتلة ومعدل تغيير الأبعاد والمؤشرات الأخرى. يتم تحديد النتيجة بشكل أساسي من خلال ما إذا كان معدل فقدان الكتلة في ورقة PP يتجاوز المعيار المحدد ، وما إذا كان المظهر تالفًا بشكل واضح ، وما إذا كانت الخصائص الميكانيكية قد تم تقليلها إلى النقطة التي لا يمكنها تلبية متطلبات الاستخدام. على سبيل المثال ، إذا كان معدل فقدان الكتلة في ورقة PP ضمن دورة الانغماس المحددة أقل من 5 ٪ ، وتبقى المظهر والخصائص الميكانيكية دون تغيير ، يمكن اعتبار أن مقاومة التآكل الكيميائية جيدة.
مبادئ وتطبيقات طرق الاختبار الكهروكيميائية (مثل منحنيات الاستقطاب ، التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية ، إلخ)
يمكن لطرق الاختبار الكهروكيميائي تقييم مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP من منظور مجهري. يحلل اختبار منحنى الاستقطاب سلوك تآكل أوراق PP من خلال قياس العلاقة بين إمكانات القطب والكثافة الحالية لألواح PP في الوسائط الكيميائية. يمكن تحديد إمكانات التآكل الذاتي والتشغيل الذاتي الكثافة الحالية لألواح PP بواسطة منحنيات الاستقطاب. كلما ارتفعت إمكانات التآكل الذاتي وأصغر كثافة التيار الذاتي ، كلما كانت مقاومة التآكل الكيميائية أفضل لألواح PP. يتمثل اختبار التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية في تحليل الخصائص الكهروكيميائية لواجهة الإلكترود عن طريق قياس مقاومة AC لألواح PP في الوسائط الكيميائية. يمكن أن توفر التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية معلومات حول مقاومة وسعة الفيلم السطحي لألواح PP ، وبالتالي تقييم مقاومة التآكل. على سبيل المثال ، من خلال تحليل التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية ، يمكن العثور على أن مقاومة الفيلم السطحي لصفحة PP المعدلة ، مما يشير إلى أن مقاومة التآكل الكيميائي قد تحسنت.

• تقييم التغيرات في اختبارات الخصائص الميكانيكية (مثل قوة الشد ، استطالة عند الاستراحة ، إلخ) قبل وبعد التآكل

يعد اختبار الخصائص الميكانيكية واحدة من الوسائل المهمة لتقييم مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP. قبل وبعد الانغماس في الوسائط الكيميائية ، تم اختبار أوراق PP لخصائص ميكانيكية مثل قوة الشد والاستطالة عند الاستراحة. من خلال مقارنة التغيرات في الخواص الميكانيكية قبل وبعد التآكل ، يمكن فهم درجة الأضرار التي لحقت بورقة PP بواسطة الوسط الكيميائي بشكل حدسي. إذا انخفضت قوة الشد والاستطالة عند كسر ورقة PP بعد التآكل قليلاً ، فهذا يعني أن مقاومة التآكل الكيميائية جيدة. على سبيل المثال ، بعد الانغماس في محلول حمض الكبريتيك لمدة 30 يومًا ، إذا لم تنخفض قوة الشد من ورقة PP بأكثر من 10 ٪ ، يمكن اعتبار أن مقاومتها لتآكل حمض الكبريتيك جيدة.
تقييم محاكاة التطبيق العملي

• محاكاة البيئة الصناعية البناء وتقييم مقاومة تآكل ورقة PP

يعد بناء البيئة الصناعية المحاكاة طريقة فعالة لتقييم مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP في التطبيقات العملية. وفقًا لسيناريو التطبيق الفعلي لورقة PP ، يتم إنشاء بيئة صناعية محاكاة مقابلة ، بما في ذلك وضع المعلمات مثل النوع والتركيز ودرجة الحرارة ومعدل التدفق للوسط الكيميائي. يتم وضع ورقة PP في بيئة صناعية محاكاة لاختبار التشغيل على المدى الطويل ، ويتم التحقق من ظهورها وتغييرات الأداء بانتظام. من خلال تقييم البيئة الصناعية المحاكاة ، يمكن فهم مقاومة التآكل الكيميائي لورقة PP في ظل ظروف الاستخدام الفعلي بشكل أكثر دقة ، مما يوفر أساسًا لاختيار المنتج والتطبيق. على سبيل المثال ، في بيئة القاعدة الحمضية لورشة إنتاج كيميائية محاكاة ، يتم تقييم مقاومة التآكل لصفحة PP لتحديد ما إذا كانت مناسبة لبطانة المعدات أو خط أنابيب ورشة العمل.

• تتبع ومراقبة على المدى الطويل لتغييرات مقاومة التآكل في ورقة PP في سيناريو التطبيق الفعلي

التتبع والمراقبة على المدى الطويل هو المراقبة المستمرة لمقاومة التآكل الكيميائي للورقة PP أثناء تطبيقها الفعلي. تثبيت معدات المراقبة في سيناريوهات التطبيق الفعلية ، وجمع البيانات بانتظام مثل المظهر والحجم والخصائص الميكانيكية لألواح PP ، وتسجيل استخدام الوسائط الكيميائية. من خلال التتبع والمراقبة على المدى الطويل ، يمكن اكتشاف مشكلة انخفاض مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP أثناء الاستخدام على المدى الطويل في الوقت المناسب ، ويمكن اتخاذ تدابير مماثلة لإصلاحها أو استبدالها. على سبيل المثال ، في نظام خط أنابيب PP لمحطة معالجة الصرف الصحي ، يمكن تنفيذ التتبع والمراقبة على المدى الطويل لفهم التغييرات في مقاومة التآكل لخط الأنابيب تحت جودة مياه الصرف الصحي المختلفة ووقت الاستخدام ، وتوفير مرجع لصيانة خط الأنابيب وإدارتها.
معايير التقييم والمواصفات

• متطلبات تقييم مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP في المعايير المحلية والأجنبية ذات الصلة

تمت صياغة سلسلة من المعايير ذات الصلة في الداخل والخارج ، والتي قدمت متطلبات محددة لتقييم مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. على سبيل المثال ، تنص المعايير ذات الصلة التي صاغتها المنظمة الدولية للتوحيد (ISO) على أساليب اختبار الانغماس وظروف الاختبار ومعايير الحكم على أوراق PP في وسائط كيميائية مختلفة. قامت بلدي أيضًا بصياغة المعايير الوطنية المقابلة ومعايير الصناعة ، مثل GB/T وسلسلة أخرى من المعايير ، والتي لها مواصفات مفصلة لتقييم مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP. تغطي هذه المعايير طرق الاختبار ، ومعدات الاختبار ، ومعالجة البيانات ، وما إلى ذلك ، وتوفر أساسًا علميًا وموحدًا لتقييم مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP.

• كيفية إجراء تقييم علمي ودقيق وفقًا للمعيار

يتطلب التقييم العلمي والدقيق وفقًا للمعيار تشغيلًا صارمًا وفقًا لطرق الاختبار والإجراءات المحددة في المعيار. قبل الاختبار ، من الضروري التأكد من أن معدات الاختبار والوسائط الكيميائية تلبي متطلبات المعيار ، وعلاج ورقة PP مسبقًا بحيث تلبي حالتها شروط الاختبار. أثناء الاختبار ، من الضروري تسجيل بيانات الاختبار بدقة ، وإجراء معالجة البيانات وتحليلها وفقًا للصيغ والطرق المحددة في المعيار. أخيرًا ، وفقًا لمعايير الحكم الناتجة المحددة في المعيار ، يتم تقييم مقاومة التآكل الكيميائي لورقة PP علمياً. على سبيل المثال ، عند إجراء اختبار الانغماس ، من الضروري متابعة وقت الانغماس ودرجة الحرارة والظروف الأخرى المحددة في المعيار لضمان دقة وموثوقية نتائج الاختبار.

في أي سيناريوهات صناعية يجب أن تركز أوراق PP على مقاومة التآكل الكيميائي
الصناعة الكيميائية

• متطلبات مقاومة التآكل الكيميائي لأوراق PP في سيناريوهات التطبيق مثل بطانات المعدات الكيميائية وخطوط الأنابيب

في الصناعة الكيميائية ، فإن سيناريوهات التطبيق مثل بطانات المعدات الكيميائية وخطوط الأنابيب لها متطلبات عالية لمقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. في عملية الإنتاج الكيميائي ، يتم كشف مختلف الوسائط الكيميائية مثل الأحماض القوية والقلويات القوية والمذيبات العضوية. هذه الوسائط تآكل للغاية ويمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة لبطانات المعدات وخطوط الأنابيب. لذلك ، يجب أن يكون للألواح PP المستخدمة في هذه السيناريوهات مقاومة لتآكل كيميائي جيد وتكون قادرة على العمل بشكل ثابت لفترة طويلة في البيئات الكيميائية القاسية. على سبيل المثال ، في المعدات الكيميائية التي تنتج أحماضًا قوية مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك ، يجب أن تكون بطانة ورقة PP قادرة على مقاومة تآكل الأحماض القوية لضمان سلامة وخدمة الجهاز.

• تحديات التآكل التي تواجهها أوراق PP في عملية إنتاج المنتجات الكيميائية المختلفة

تشكل عملية إنتاج المنتجات الكيميائية المختلفة تحديات مختلفة لمقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. أثناء تفاعل الأكسدة ، يمكن إنتاج المواد الكيميائية ذات الخواص المؤكسدة القوية ، مما سيؤدي إلى تسريع التحلل المؤكسد لأوراق PP. أثناء تفاعل البلمرة ، قد يكون للمحفزات والمذيبات المستخدمة تأثير تآكل على أوراق PP. في الإنتاج الكيميائي الدقيق ، تشارك مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية المعقدة ، ومقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP أكثر تطلبًا. لذلك ، عند اختيار أوراق PP ، من الضروري تحديد أوراق PP مع مقاومة التآكل الكيميائي المقابلة وفقًا لعملية إنتاج المنتج الكيميائي المحددة وخصائص المتوسطة الكيميائية.
 الصناعة الإلكترونية والكهربائية
متطلبات مقاومة التآكل من أوراق PP في سيناريوهات مثل تغليف المكونات الإلكترونية وحماية لوحة الدوائر
في الصناعة الإلكترونية والكهربائية ، فإن سيناريوهات مثل تغليف المكونات الإلكترونية وحماية لوحة الدوائر لها متطلبات معينة لمقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. قد تتأثر المكونات الإلكترونية بالرطوبة والغازات الكيميائية وما إلى ذلك في البيئة أثناء التشغيل ، مما يؤدي إلى تدهور الأداء أو حتى التلف. يمكن استخدام أوراق PP كمواد تغليف للمكونات الإلكترونية أو الطلاءات الواقية لألواح الدوائر لعزل الوسائط الكيميائية وحماية المكونات الإلكترونية. لذلك ، تحتاج أوراق PP في سيناريوهات التطبيق هذه إلى مقاومة بعض التآكل الكيميائي لضمان موثوقية واستقرار المنتجات الإلكترونية والكهربائية. على سبيل المثال ، في بعض المعدات الإلكترونية في الهواء الطلق ، يجب أن تكون أوراق PP قادرة على مقاومة تآكل الوسائط الكيميائية مثل المطر والضباب الحمضي.
تأثير البيئة الكيميائية الإلكترونية الخاصة على مقاومة التآكل الكيميائي لصفائح PP
البيئة الكيميائية الإلكترونية الخاصة ، مثل تنظيف السائل والسائل الحفر في عملية تصنيع أشباه الموصلات ، تضع متطلبات أعلى إلى الأمام على مقاومة التآكل الكيميائي لصفائح PP. هذه الوسائط الكيميائية تآكل للغاية وتؤكسد ، ويمكن أن تدمر بسرعة بنية السلسلة الجزيئية PP. لذلك ، تحتاج أوراق PP المستخدمة في البيئات الكيميائية الإلكترونية الخاصة مثل تصنيع أشباه الموصلات إلى التعديل الخاص لتحسين مقاومة التآكل الكيميائي. على سبيل المثال ، تم اعتماد تقنية تعديل المزج أو تعديل السطح لتمكين صفائح PP من البقاء مستقرة في هذه الوسائط الكيميائية المتآكلة للغاية.

• صناعة الأغذية والصيدلانية

اللوائح المتعلقة بمقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP في معدات معالجة الأغذية والتعبئة الصيدلانية وغيرها من المجالات
في صناعة الأغذية والمستحضرات الصيدلانية ، فإن معدات معالجة الأغذية والتعبئة الدوائية وغيرها من المجالات لديها لوائح صارمة على مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. يمكن استخدام العديد من المضافات الغذائية والمنظفات والمواد الكيميائية الأخرى في عملية معالجة الأغذية. إذا كانت هذه المواد تتلامس مع الطعام ، فقد تؤثر على جودة وسلامة الطعام. تحتاج العبوة الصيدلانية إلى التأكد من أن الأدوية لا تتأثر بالوسائط الكيميائية الخارجية أثناء التخزين والنقل ، والحفاظ على استقرار وفعالية الأدوية. لذلك ، يجب أن تتوافق أوراق PP المستخدمة في هذه المجالات مع معايير سلامة الأغذية ذات الصلة والتعبئة الأدوية ، ولديها مقاومة لتآكل كيميائي جيد ، ولن تتفاعل كيميائيًا مع الطعام والطب. على سبيل المثال ، في معدات إنتاج المشروبات ، يجب أن تكون أوراق PP قادرة على مقاومة التآكل من الحمض والقلويات وغيرها من المكونات في المشروبات لضمان جودة وسلامة المشروبات.

• آثار التآكل المحتملة للمكونات الكيميائية في الغذاء والطب على أوراق PP

يحتوي الطعام والطب على مجموعة متنوعة من المكونات الكيميائية ، مثل الأحماض العضوية والكحول والاسترات ، وما إلى ذلك ، والتي قد يكون لها تأثيرات تآكل محتملة على أوراق PP. قد تكون بعض الإضافات الغذائية حمضية أو قلوية ، وسيؤدي الاتصال على المدى الطويل إلى تآكل أوراق PP. قد يكون للمكونات النشطة في الأدوية خصائص كيميائية خاصة وتتفاعل مع صفائح PP. لذلك ، عند اختيار أوراق PP لصناعة الطعام والصيدلانية ، من الضروري النظر تمامًا في المكونات الكيميائية في الطعام والطب واختيار صفائح PP ذات مقاومة جيدة للتآكل للمكونات الكيميائية المقابلة.
صناعة معالجة مياه الصرف الصحي
متطلبات التطبيق المقاومة للتآكل لألواح PP في تجمعات معالجة مياه الصرف الصحي وخطوط الأنابيب والمرافق الأخرى
في صناعة معالجة مياه الصرف الصحي ، تتمتع تجمعات معالجة مياه الصرف الصحي وخطوط الأنابيب والمرافق الأخرى بطلب كبير على مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. تحتوي مياه الصرف الصحي على كمية كبيرة من المواد العضوية ، والمواد غير العضوية ، والكائنات الحية الدقيقة والعوامل الكيميائية المختلفة ، والتي يمكن أن تسبب التآكل في مرافق العلاج. تتمتع أوراق PP بمزايا الوزن الخفيف ، ومقاومة التآكل الجيدة وسهولة التركيب ، ويمكن استخدامها في بطانة وتصنيع تجمعات مياه الصرف الصحي. لذلك ، تحتاج أوراق PP المستخدمة في صناعة معالجة مياه الصرف الصحي إلى مقاومة تآكل المواد الكيميائية المختلفة في مياه الصرف الصحي لضمان التشغيل الطبيعي لمرافق معالجة مياه الصرف الصحي. على سبيل المثال ، في محطات معالجة مياه الصرف الصحي التي تعالج مياه الصرف الصناعية ، يجب أن تكون صفائح PP قادرة على تحمل تآكل أيونات المعادن الثقيلة ، والمواد الحمضية والقلوية في مياه الصرف الصحي.
آلية التآكل والتدابير الوقائية لمختلف المواد الكيميائية في مياه الصرف الصحي على صفائح PP
تحتوي مياه الصرف الصحي على مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية ، مثل الكبريتيدات ، والكلوريد ، والأيونات المعدنية الثقيلة ، وما إلى ذلك ، وآليات التآكل الخاصة بها على صفائح PP مختلفة. قد تتفاعل الكبريتيدات كيميائيًا على سطح أوراق PP لتوليد منتجات التآكل ، مما يؤدي إلى انخفاض في أداء الورقة. كلوريد قد تسبب تكسير تآكل الإجهاد من أوراق PP. أيونات المعادن الثقيلة قد تسرع التحلل المؤكسد لأوراق PP. من أجل منع هذه المواد الكيميائية من أوراق PP المتآكلة ، يمكن اتخاذ تدابير الحماية التالية: حدد صفائح PP المعدلة مع مقاومة تآكل كيميائية أفضل ؛ تطبيق الطلاء المقاوم للتآكل على سطح أوراق PP ؛ الحفاظ بانتظام وفحص مرافق معالجة مياه الصرف الصحي لاكتشاف مشاكل التآكل والتعامل معها على الفور.
خاتمة
تتأثر مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP بالعديد من العوامل ، بما في ذلك النوع المتوسط ​​الكيميائي ، وهيكله ، وظروفه البيئية ، وما إلى ذلك. يتطلب التقييم العلمي لمقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP الاستخدام الشامل لأساليب الاختبار المعملي وتقييم محاكاة التطبيق العملي والامتثال لمعايير التقييم ذات الصلة والمواصفات. في السيناريوهات الصناعية مثل الكيميائية والكهربائية والإلكترونية والغذاء والطب ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، بسبب الاتصال بالوسائط الكيميائية المختلفة ، يجب النظر في مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP. في المستقبل ، مع التطوير المستمر للتكنولوجيا الصناعية ، ستصبح متطلبات مقاومة التآكل الكيميائي لألواح PP أعلى وأعلى ، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لتطوير منتجات ورقة PP بأداء أفضل لتلبية احتياجات مختلف المجالات الصناعية.