Набухание резиновых уплотнительных изделий

Согласно знаниям органической химии, органические растворители могут сродствовать высокомолекулярным органическим веществам, но некоторые макромолекулы растворяются нелегко, они будут поглощать молекулы растворителя и увеличивать свой объем; гидрофильные макромолекулы также будут поглощать молекулы воды и объемное расширение, которое представляет собой так называемое набухание полярных веществ. Набухание также можно объяснить из принципа одинаковой растворимости, они будут иметь взаимную растворимость при соприкосновении или при определенном давлении и температуре, но не имеют ничего общего с притяжением между молекулами.

Свойства набухания являются одним из распространенных свойств каучуков или полимеров. В некоторых растворителях сшитый каучук или другие полимеры вообще не растворяются, но молекулы растворителя будут попадать в промежутки полимерной цепи и увеличивать объем между сегментами, поэтому объем полимера будет увеличиваться за счет расширения полимер. и отек. После того, как резина набухнет, общие механические свойства будут значительно снижены. Набухание — очень важное свойство резины, поэтому резину следует стараться избегать контакта с растворителями с аналогичной полярностью.

Существует два типа свойств набухания каучука: (1) Бесконечное набухание: линейный полимер растворяется в мягком растворителе и может неограниченно поглощать растворитель, пока не растворится в однородном растворе. Так что растворение также можно рассматривать как результат бесконечного набухания полимера. Например, натуральный каучук набухает в бензине. (2) Для сшитых полимеров и линейных полимеров в плохих растворителях набухание может происходить только до определенной степени. Сколько бы времени он ни находился в контакте с растворителем, количество вдыхаемого растворителя не будет увеличиваться, а будет достигать равновесия, и система всегда будет сохранять двухфазное состояние. Например, нитриловый каучук (который является синтетическим каучуком) может набухать в сжиженных органических растворах диметилового эфира.

Механизм набухания нитрилового каучука в органическом растворе сжиженного диметилового эфира можно примерно представить так: когда клапан баллона открыт, сжиженный диметиловый эфир в бутылке контактирует с уплотнительным кольцом из нитрилового каучука в клапане, и нитриловый каучук набухает. ; Когда вентиль баллона закрыт, внутренняя часть вентиля постепенно «высыхает», способность бутадиен-нитрильного каучука постепенно снижается, а объем резины уменьшается. , Нитриловый каучук подвергается нескольким циклам нагрузки «набухание-усадка», напряжение резины снижается, старение ускоряется, и, наконец, эластичность резины снижается, а эффективность уплотнения снижается, что приводит к утечке воздуха из клапана.