Gumitömítő termékek duzzadóképessége

A szerves kémia ismeretei szerint a szerves oldószerek képesek affinitást kötni a makromolekuláris szerves anyagokhoz, de egyes makromolekulák nem könnyen oldódnak, felszívják az oldószermolekulákat, és növelik a térfogatukat; hidrofil makromolekulák is felszívják a vízmolekulákat és a térfogat-tágulást, ami a poláris anyagok úgynevezett duzzadása. A duzzanat a hasonló oldhatóság elvével is magyarázható, egymással érintkezve, vagy bizonyos nyomáson és hőmérsékleten kölcsönösen oldódnak, de semmi közük a molekulák közötti vonzáshoz.

A duzzadó tulajdonságok a gumik vagy polimerek egyik közös tulajdonsága. Egyes oldószerekben a térhálósított gumi vagy más polimerek általában nem oldódnak, de az oldószermolekulák bejutnak a polimerlánc réseibe, és növelik a szegmensek közötti térfogatot, így a polimer térfogata a polimer lánc tágulása miatt megnő. polimer. és duzzanat. Miután a gumi megduzzad, az általános mechanikai tulajdonságok jelentősen csökkennek. A duzzadás nagyon fontos tulajdonsága a guminak, ezért a guminak igyekeznie kell kerülni a hasonló polaritású oldószerekkel való érintkezést.

A gumi duzzadási tulajdonságainak két típusa van: (1) Végtelen duzzadás: A lineáris polimer feloldódik egy jóindulatú oldószerben, és korlátlanul képes abszorbeálni az oldószert, amíg az fel nem oldódik homogén oldattá. Tehát az oldódás a polimer végtelen duzzadása eredményeként is felfogható. Például a természetes gumi megduzzad a benzinben. (2) Térhálós polimerek és lineáris polimerek esetében gyenge oldószerekben a duzzadás csak bizonyos mértékig végezhető el. Bármennyi ideig érintkezik az oldószerrel, a belélegzett oldószer mennyisége nem növekszik, hanem egyensúlyba kerül, és a rendszer mindig a kétfázisú állapot fenntartása. Például a nitrilkaucsuk (ami egy szintetikus gumi) cseppfolyósított dimetil-éter szerves oldatokban megduzzadhat.

A cseppfolyósított dimetil-éter szerves oldatában a nitrilkaucsuk duzzadási mechanizmusa nagyjából úgy értelmezhető: a henger szelepének kinyitásakor a palackban lévő cseppfolyósított dimetil-éter érintkezik a szelepben lévő nitrilkaucsuk tömítőgyűrűvel, és a nitrilgumi megduzzad. ; Amikor a hengerszelep zárva van, a szelep belseje fokozatosan "száraz", az NBR duzzadó tulajdonsága fokozatosan csökken, és a gumi térfogata csökken. , A nitrilkaucsuk több "duzzadó-zsugorodó" feszültségcikluson ment keresztül, a gumifeszültség csökken, az öregedés felgyorsul, végül a gumi rugalmassága tönkremegy, a tömítési teljesítmény pedig csökken, ami a szelep levegőszivárgását eredményezi.