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          橡膠制品的溶解與溶脹對性能的影響

          文章出處深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 人氣:-發表時間:2019-06-13
          一、溶解與溶脹
          根據有機化學的知識,有機溶劑可以親和高分子有機物,但是有的高分子有機物是不容易溶解的,他們會吸附溶劑分子而使體積膨脹;親水性的高分子物質也會吸收水分子而體積膨脹,這就是所謂極性物質的溶脹性。溶脹性也可從相似相溶原理得到解釋,它們在接觸時或在一定壓力、溫度下會具有互溶作用,但和分子間的引力無關。
          二、橡膠制品的溶解與溶脹
          未硫化的橡膠制品可以溶于與其溶解度參數相近的溶劑中。對硫化膠而言,由于化學交聯使橡膠制品大分子聯接成三維網狀結構,故在溶劑中僅能吸收溶劑逐漸脹大并達到平衡值(最大溶脹)。這種現象稱為橡膠制品的“溶脹”。溶脹后的體積可達橡膠制品體積的數倍。并伴隨機械強度的損失。硫化膠的最大溶脹與其交聯密度有關。在吸收溶劑時,硫化橡膠制品的交聯網絡也脹開而產生將溶劑擠出網外的彈性收縮力,當溶劑擴散滲入的壓力與交聯網絡的彈性收縮力相等時,即達到溶脹平衡。
          由于液體浸入橡膠制品的深度是接觸時間平方根的函數,因此,即使橡膠制品對所接觸的液體無特別阻抗能力,如果橡膠制品制件本身有一定的體積,也能使其有一定的使用壽命。
          溶脹性能是橡膠制品或聚合物的共性之一。在某些溶劑中,交聯的橡膠制品或者是其他的聚合物一般不會溶解,但是溶劑分子會進入到高分子鏈的空隙中,增大了鏈段間的體積,所以聚合物的體積因膨脹而溶脹。橡膠制品溶脹后一般力學性能會大幅下降。溶脹性是橡膠制品的一個很重要的性質,所以,橡膠制品應盡量避免和極性相似的溶劑接觸。
          三、橡膠制品溶脹性表現
          (1)無限溶脹:線型聚合物溶于良性溶劑中,能無  限制吸收溶劑,直到溶解成均相溶液為止。所以溶解也可看成是聚合物無限溶脹的結果。例如天然橡膠制品在汽油中溶脹。
          (2)對于交聯聚合物以及在不良溶劑中的線性聚合物來講,溶脹只能進行到一定程度為止,以后無論與溶劑接觸多久,吸入溶劑的量不再增加,而達到平衡,體系始終保持兩相狀態。例如丁腈橡膠制品(是一種合成橡膠制品)能在液化二甲醚有機溶液中的溶脹。
          五、橡膠制品耐油性與橡膠制品溶解度:
          橡膠制品的耐油性主要是橡膠制品產品的SP值有關,如果橡膠制品產品與油的SP值相差很大則其耐油性能越好。
          NBR的SP值與礦物油的差別最大,所以一般的密封產品都是以NBR料做的。同時NBR的耐油性能與其睛基含量有關。
          六、橡膠制品溶脹對橡膠制品制品的影響:
          丁腈橡膠制品在液化二甲醚有機溶液中的溶脹機理大致可以理解為:打開鋼瓶的閥門時,瓶內的液化二甲醚與閥門內的丁腈橡膠制品密封圈接觸,丁腈橡膠制品會發生溶脹;當關閉鋼瓶閥門后,閥門內部逐漸“干燥”,丁腈橡膠制品溶脹性逐漸衰退,橡膠制品的體積會有所收縮,隨著閥門打開次數的增多和液化石油氣中摻混二甲醚含量的加大,丁腈橡經過多次“溶脹—收縮”的應力循環,橡膠制品應力下降,老化加快,最終橡膠制品彈性失效而密封性能降低,從而導致閥門漏氣。
           

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