2015-04-24 15:15:07

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耐溶剂性是指高分子聚合物抵抗溶剂引起的溶胀,溶解,龟裂或形变的能力。

基本信息

  • 中文名

    耐溶剂性

  • 外文名

    solvent resistance

折叠 编辑本段 概述

耐溶剂性,solvent resistance,是指高分子聚合物抵抗溶剂引起的溶胀溶解龟裂形变的能力。是塑料橡胶制品的一项物理性能指标。耐溶剂性的大小是将高分子聚合物试片在一定条件下浸渍在溶剂中,经一段时间后由其质量变化率或机械性能变化来衡量。浸渍前后的质量变化或物理性能变化越小,其耐溶剂性越好。耐溶剂性的好坏能表示出高分子聚合物所具有的机械性能。

折叠 编辑本段 原理

在有机溶剂中,聚合物由于相似相溶原理而产生溶解现象,表现为两个过程:

(1)溶剂向聚合物的扩散;

(2)聚合物链的解离,从而导致其表面结构发生变化。

从热力学角度分析,当小分子进入高分子网络中时,增大了高分子链段间距离,减弱了链段的缠绕作用,增强了其运动性,引起体系的体积变化。当大量低分子溶剂进入致密高分子材料内部时,高分子材料本身将发生"溶胀"和"溶解"现象,以至破坏原有的结构形态,产生龟裂或形变,影响其性能。

折叠 编辑本段 测定标准

根据"GB/T 11547-2008 塑料 耐液体化学试剂性能的测定"规定,耐溶剂性测试方法如下:

在规定的温度和规定的时间条件下,将试样完全浸泡在测试液体中。

a) 浸泡后或浸泡干燥后,立即测定试样在质量、尺寸和外观上的变化;

b) 浸泡后或浸泡干燥后,立即测定试样物理性能的变化(力学性能、热性能、光学性能等);

c) 液体吸收量。

折叠 编辑本段 影响因素

高分子聚合物在溶剂中是否发生溶胀,决定于高分子与溶剂的性质。线型高分子先溶胀后溶解,体型高分子只溶胀不溶解。又如橡胶能在中溶胀,但在水中却不溶胀。

材料的耐溶剂性与其的结晶程度密切相关。由于晶态聚合物的分子链排列趋于规整和致密,分子间作用力很强,不仅限制了分子链的运动,而且使溶剂分子难以渗透,高分子聚合物的耐溶剂性随着结晶程度的提高而增强。

提高橡胶的耐溶剂性的方法有物理改性(共混改性)和化学改性。

物理改性包括:1)与耐油橡胶共混改性。如与丁腈橡胶等共混。2)与塑料共混改性。如天然橡胶与聚氯乙烯共混并用后,交联密度增大,耐溶剂性能提高。

化学改性是通过接枝环氧化卤化等化学方法,提高材料的耐溶剂性能。

对高分子材料进行交联化处理,在聚合物中引入交联网状立体结构可以提高材料的耐溶剂性。

折叠 编辑本段 耐溶剂橡胶

所有橡胶中,氟橡胶的耐溶剂性最好,其次为丙烯酸酯橡胶氯丁橡胶丁腈橡胶等。氟橡胶,尤其是全氟醚橡胶和羧基亚硝基氟橡胶有超乎寻常的耐溶剂性。而耐溶剂较好的硅橡胶是在生胶分子侧链上引入极性基团的硅橡胶。例如,三氟丙基硅橡胶的耐溶剂性可与氟橡胶相匹敌。此外还可以向硅橡胶中添加聚四氟乙烯粉、碳酸钙等来改善其耐溶剂性。

折叠 编辑本段 耐溶剂纳滤膜

纳滤膜是介于反渗透超滤膜之间的一种压力驱动的新型分离膜。纳滤膜的操作压力较低,对一、二价离子有不同选择性,对小分子有机物有较高的截留性等特点,使其在水处理、纺织印染、造纸、食品、医药、石化和生化等领域有着广泛的应用。纳滤过程主要是集中在水溶液体系,而实际的工业流程涉及的多是有机溶剂体系,所以必须解决膜的耐溶剂问题。方法一是采用具有良好的耐溶剂性的无机膜,二是通过改性制得耐溶剂性良好的有机纳滤膜。适于制备耐溶剂纳滤膜的聚合物材料,其本身就必须具备良好的耐溶剂性,如聚酰亚胺硅橡胶聚丙烯腈、聚磷腈、聚亚胺酯以及其他交联聚合物等。已商品化的耐溶剂纳滤膜,主要有KOCH公司的MPF系列膜,膜材质为硅橡胶;W.R.Grace公司的STARMEM系列膜,膜材质为聚酰亚胺;以及Osmonics公司的Desal-DK膜,膜材质为聚酰亚胺。

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