橡膠密封制品的溶脹性

【橡膠技術網 - 技術文章】

 根據(jù)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。   
溶脹性能是橡膠或聚合物的共性之一。在某些溶劑中，交聯(lián)的橡膠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。橡膠溶脹后一般力學性能會大幅下降。溶脹性是橡膠的一個很重要的性質，所以，橡膠應盡量避免和極性相似的溶劑接觸。   
橡膠溶脹性表現(xiàn)為兩種：（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。例如天然橡膠在汽油中溶脹。（2）對于交聯(lián)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(tài)。例如丁晴橡膠（是一種合成橡膠）能在液化二甲醚有機溶液中的溶脹。   
丁晴橡膠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晴橡膠密封圈接觸，丁晴橡膠會發(fā)生溶脹；當關閉鋼瓶閥門后，閥門內部逐漸“干燥”，丁晴橡膠溶脹性逐漸衰退，橡膠的體積會有所收縮，隨著閥門打開次數(shù)的增多和液化石油氣中摻混二甲醚含量的加大，丁晴橡經過多次“溶脹—收縮”的應力循環(huán)，橡膠應力下降，老化加快，最終橡膠彈性失效而密封性能降低，從而導致閥門漏氣。