Quellfähigkeit von Gummidichtungsprodukten
Jun 04, 2022
Nach dem Wissen der organischen Chemie können organische Lösungsmittel makromolekulare organische Stoffe affinieren, aber einige Makromoleküle sind nicht leicht aufzulösen, sie absorbieren Lösungsmittelmoleküle und erweitern ihr Volumen; hydrophile Makromoleküle absorbieren auch Wassermoleküle und Volumenausdehnung, was das sogenannte Quellen polarer Substanzen ist. Das Quellen kann auch aus dem Prinzip der ähnlichen Löslichkeit erklärt werden, sie haben eine gegenseitige Löslichkeit, wenn sie in Kontakt oder unter einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur stehen, haben aber nichts mit der Anziehung zwischen Molekülen zu tun.
Quelleigenschaften sind eine der gemeinsamen Eigenschaften von Kautschuken oder Polymeren. In einigen Lösungsmitteln lösen sich vernetzter Kautschuk oder andere Polymere im Allgemeinen nicht auf, aber die Lösungsmittelmoleküle dringen in die Lücken der Polymerkette ein und vergrößern das Volumen zwischen den Segmenten, sodass sich das Volumen des Polymers aufgrund der Ausdehnung ausdehnt Polymer. und Schwellung. Nachdem der Gummi gequollen ist, werden die allgemeinen mechanischen Eigenschaften stark reduziert. Das Quellen ist eine sehr wichtige Eigenschaft von Gummi, daher sollte Gummi versuchen, den Kontakt mit Lösungsmitteln mit ähnlicher Polarität zu vermeiden.
Es gibt zwei Arten von Kautschukquelleigenschaften: (1) Unendliches Quellen: Das lineare Polymer löst sich in einem gutartigen Lösungsmittel und kann das Lösungsmittel unbegrenzt absorbieren, bis es sich in einer homogenen Lösung auflöst. Die Auflösung kann also auch als Folge einer unendlichen Quellung des Polymers angesehen werden. Beispielsweise quillt Naturkautschuk in Benzin auf. (2) Bei vernetzten Polymeren und linearen Polymeren in schlechten Lösungsmitteln kann die Quellung nur bis zu einem gewissen Grad durchgeführt werden. Unabhängig davon, wie lange es mit dem Lösungsmittel in Kontakt ist, nimmt die Menge des eingeatmeten Lösungsmittels nicht zu, sondern erreicht ein Gleichgewicht, und das System behält immer den Zweiphasenzustand bei. Beispielsweise kann Nitrilkautschuk (der ein synthetischer Kautschuk ist) in verflüssigten organischen Dimethyletherlösungen quellen.
Der Quellmechanismus von Nitrilkautschuk in verflüssigter organischer Dimethyletherlösung kann grob wie folgt verstanden werden: Wenn das Ventil des Zylinders geöffnet wird, berührt der verflüssigte Dimethylether in der Flasche den Nitrilkautschuk-Dichtring im Ventil, und der Nitrilkautschuk quillt auf ; Wenn das Flaschenventil geschlossen wird, wird das Innere des Ventils allmählich "trocken", die Quellfähigkeit von NBR nimmt allmählich ab und das Volumen des Gummis schrumpft. , Nitrilkautschuk hat mehrere "Quell-Schrumpf"-Belastungszyklen durchlaufen, die Gummibeanspruchung wird reduziert, die Alterung wird beschleunigt, und schließlich versagt die Gummielastizität und die Dichtleistung wird reduziert, was zu Luftleckagen des Ventils führt.
