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橡膠的透過性與配合技術(shù)

2022-09-11  來自: 西安方盛密封 瀏覽次數(shù):1519

對氣體和液體的透過性,由來就是橡膠材料或橡膠制品的重要的物理性能之一。輪胎等抗氣體透過或膠管等抗液體透過的低透過性橡膠制品,早就在各領(lǐng)域進(jìn)行了研究并實(shí)際應(yīng)用近年來,人們利用聚合物的透過性功能研究了和各種分離膜等制品。但也不可忽視,因透過和擴(kuò)散致使各種橡膠制品產(chǎn)生許多不良現(xiàn)象,如增塑劑、硫化劑、促進(jìn)劑和石蠟等各種配合劑的噴霜或污染、遷移等,以及因氧氣、水份等透過而引起制品老化等。另外,近年來由于環(huán)保問題的化,人們對高屏蔽性即低透過性材料的要求在日益增強(qiáng)。

橡膠材料的透過性與擴(kuò)散有關(guān),對于氣體和液體基本上無差異。但是,就各種液體而言,材料的膨潤有賴于液體的濃度,使其透過行為和處理方法變得復(fù)雜起來。液體的透過系數(shù)隨著蒸氣壓的增大而提高,在蒸氣壓力下,液體的透過量與濃度的關(guān)系愈密切,則橡膠與液體的相容性就越好,而且橡膠在液體中的膨潤量也相應(yīng)增大。

氣體和液體從橡膠材料的一面向另一面遷移的過程稱為擴(kuò)散,而要明確這種擴(kuò)散行業(yè),還考慮氣體和液體對橡膠表面的溶解。此外,氣體和液體經(jīng)過溶解、擴(kuò)散向外界蒸發(fā)的過程稱為透過。透過過程雖因擴(kuò)散和溶解的交互作用而變得復(fù)雜,但它仍容易進(jìn)行試驗(yàn)研究。

1為氣體和液體對橡膠材料溶解、擴(kuò)散、透過的過程。由該圖1可見,透過過程分為三個(gè)階段:第一階段是透過物質(zhì)(氣體和液體)吸附在膠膜表面即溶解,而溶解速度和濃度取決于高壓一側(cè)的蒸氣壓力;第二階段是透過物質(zhì)向膠膜低壓一側(cè)移動即擴(kuò)散;第三階段是透過物質(zhì)脫離低壓一側(cè)膠膜的表面即透過,而透過濃度取決于蒸氣壓力 

橡膠結(jié)構(gòu)與透過性的關(guān)系

含極性基團(tuán)和甲基的橡膠,其擴(kuò)散系數(shù)一般較小。對于丁腈橡膠,其透氣系數(shù)隨著丙烯腈含量增加而降低;對于SBR,苯乙烯結(jié)合量大的透過性??;對于聚異丁烯和IIR等,因其分子的空間位阻致使擴(kuò)散系數(shù)減??;對于EPDM等,擴(kuò)散系數(shù)隨丙烯含量增加而減小。另外,由雙鍵引起內(nèi)部可移動的不飽和橡膠和由SiO鍵引起內(nèi)部可移動的硅橡膠,其擴(kuò)散系數(shù)較大??傊袠O性基團(tuán)、存在甲基空間位阻、不含雙鍵、結(jié)晶性大、內(nèi)部可移動性小的橡膠材料,其擴(kuò)散性就?。挥袠O性和沸點(diǎn)高的橡膠材料,其溶解性小。但不能忽視溫度的作用。例如,IIRCO2透過量,在常溫下為SBR1/20,而在75°下為SBR1/21/3。此外,透氣量往往隨橡膠配方而異。

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