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未硫化橡膠可以溶解在具有相似溶解度參數(shù)的溶劑中。對(duì)于武漢橡塑制品硫化膠,由于化學(xué)交聯(lián)將橡膠大分子連接成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),溶劑只能吸收溶劑逐漸膨脹并達(dá)到平衡值(較大溶脹)。這種現(xiàn)象被稱為橡膠的“溶脹”。溶脹后的體積可以是橡膠體積的數(shù)倍。并伴有機(jī)械強(qiáng)度的損失。硫化橡膠的較大值溶脹與其交聯(lián)密度有關(guān)。當(dāng)溶劑被吸收時(shí),硫化橡膠的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)膨脹,產(chǎn)生彈性收縮力,將溶劑擠出網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)溶劑擴(kuò)散和滲透的壓力等于交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的彈性收縮力時(shí),達(dá)到溶脹平衡。由于液體浸入橡膠中的深度是接觸時(shí)間平方根的函數(shù),即使橡膠對(duì)接觸的液體沒有特殊的阻力,如果橡膠部分本身有一定的體積,它也可以有一定的使用壽命。
溶脹性能是橡膠或聚合物的共同特性之一。在某些溶劑中,交聯(lián)橡膠或其他聚合物一般不會(huì)溶解,但溶劑分子會(huì)進(jìn)入聚合物鏈的空隙,增加鏈段之間的體積,因此聚合物的體積會(huì)因溶脹而膨脹。還有溶脹。橡膠溶脹后,一般力學(xué)性能會(huì)大大降低。溶脹性是橡膠的一個(gè)很重要的性質(zhì),所以橡膠應(yīng)盡量避免與極性相近的溶劑接觸。
橡膠溶脹性能
(1)無限溶脹:線性聚合物可溶于良性溶劑,可無限制地吸收溶劑直至溶解成均質(zhì)溶液。因此,溶解也可以看作是聚合物無限溶脹的結(jié)果。例如,天然橡膠在汽油中為溶脹。
(2)對(duì)于不良溶劑中的交聯(lián)聚合物和線型聚合物,溶脹只能進(jìn)行一定程度。無論與溶劑接觸多久,吸收的溶劑量都不再增加,達(dá)到平衡時(shí),系統(tǒng)始終保持兩相狀態(tài)。例如,丁腈橡膠(它是一種合成橡膠)可以在液化二甲醚的有機(jī)溶液中溶脹。