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橡胶制品的溶解与溶胀对性能的影响

文章出处深圳市澳佛特橡胶制品有限公司 人气:-发表时间:2019-06-13
一、溶解与溶胀
根据有机化学的知识,有机溶剂可以亲和高分子有机物,但是有的高分子有机物是不容易溶解的,他们会吸附溶剂分子而使体积膨胀;亲水性的高分子物质也会吸收水分子而体积膨胀,这就是所谓极性物质的溶胀性。溶胀性也可从相似相溶原理得到解释,它们在接触时或在一定压力、温度下会具有互溶作用,但和分子间的引力无关。
二、橡胶制品的溶解与溶胀
未硫化的橡胶制品可以溶于与其溶解度参数相近的溶剂中。对硫化胶而言,由于化学交联使橡胶制品大分子联接成三维网状结构,故在溶剂中仅能吸收溶剂逐渐胀大并达到平衡值(最大溶胀)。这种现象称为橡胶制品的“溶胀”。溶胀后的体积可达橡胶制品体积的数倍。并伴随机械强度的损失。硫化胶的最大溶胀与其交联密度有关。在吸收溶剂时,硫化橡胶制品的交联网络也胀开而产生将溶剂挤出网外的弹性收缩力,当溶剂扩散渗入的压力与交联网络的弹性收缩力相等时,即达到溶胀平衡。
由于液体浸入橡胶制品的深度是接触时间平方根的函数,因此,即使橡胶制品对所接触的液体无特别阻抗能力,如果橡胶制品制件本身有一定的体积,也能使其有一定的使用寿命。
溶胀性能是橡胶制品或聚合物的共性之一。在某些溶剂中,交联的橡胶制品或者是其他的聚合物一般不会溶解,但是溶剂分子会进入到高分子链的空隙中,增大了链段间的体积,所以聚合物的体积因膨胀而溶胀。橡胶制品溶胀后一般力学性能会大幅下降。溶胀性是橡胶制品的一个很重要的性质,所以,橡胶制品应尽量避免和极性相似的溶剂接触。
三、橡胶制品溶胀性表现
(1)无限溶胀:线型聚合物溶于良性溶剂中,能无  限制吸收溶剂,直到溶解成均相溶液为止。所以溶解也可看成是聚合物无限溶胀的结果。例如天然橡胶制品在汽油中溶胀。
(2)对于交联聚合物以及在不良溶剂中的线性聚合物来讲,溶胀只能进行到一定程度为止,以后无论与溶剂接触多久,吸入溶剂的量不再增加,而达到平衡,体系始终保持两相状态。例如丁腈橡胶制品(是一种合成橡胶制品)能在液化二甲醚有机溶液中的溶胀。
五、橡胶制品耐油性与橡胶制品溶解度:
橡胶制品的耐油性主要是橡胶制品产品的SP值有关,如果橡胶制品产品与油的SP值相差很大则其耐油性能越好。
NBR的SP值与矿物油的差别最大,所以一般的密封产品都是以NBR料做的。同时NBR的耐油性能与其睛基含量有关。
六、橡胶制品溶胀对橡胶制品制品的影响:
丁腈橡胶制品在液化二甲醚有机溶液中的溶胀机理大致可以理解为:打开钢瓶的阀门时,瓶内的液化二甲醚与阀门内的丁腈橡胶制品密封圈接触,丁腈橡胶制品会发生溶胀;当关闭钢瓶阀门后,阀门内部逐渐“干燥”,丁腈橡胶制品溶胀性逐渐衰退,橡胶制品的体积会有所收缩,随着阀门打开次数的增多和液化石油气中掺混二甲醚含量的加大,丁腈橡经过多次“溶胀—收缩”的应力循环,橡胶制品应力下降,老化加快,最终橡胶制品弹性失效而密封性能降低,从而导致阀门漏气。
 

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