Набухання гумових ущільнювальних виробів

Згідно зі знаннями органічної хімії, органічні розчинники можуть споріднювати макромолекулярні органіки, але деякі макромолекули нелегко розчинити, вони поглинають молекули розчинника і розширюють свій об’єм; гідрофільні макромолекули також будуть поглинати молекули води і об'ємне розширення, що є так званим набуханням полярних речовин. Набухання також можна пояснити принципом подібної розчинності, вони будуть мати взаємну розчинність при контакті або під певним тиском і температурою, але не мають нічого спільного з тяжінням між молекулами.

Властивості набухання є однією з загальних властивостей гум або полімерів. У деяких розчинниках зшитий каучук або інші полімери зазвичай не розчиняються, але молекули розчинника потраплять у проміжки полімерного ланцюга і збільшують об’єм між сегментами, тому об’єм полімеру буде розширюватися за рахунок розширення ланцюга полімеру. полімер. і набряк. Після набухання гуми загальні механічні властивості значно знижуються. Набухання є дуже важливою властивістю каучуку, тому гуму слід намагатися уникати контакту з розчинниками схожої полярності.

Існують два типи властивостей гуми до набухання: (1) Нескінченне набухання: лінійний полімер розчиняється в доброякісному розчиннику і може поглинати розчинник без обмежень, поки він не розчиниться в однорідний розчин. Отже, розчинення також можна розглядати як результат нескінченного набухання полімеру. Наприклад, натуральний каучук набухає в бензині. (2) Для зшитих полімерів і лінійних полімерів у бідних розчинниках набухання може здійснюватися лише до певної міри. Незалежно від того, як довго він контактує з розчинником, кількість розчинника, що вдихається, не збільшиться, а досягне рівноваги, і система завжди буде підтримувати двофазний стан. Наприклад, нітрильний каучук (який є синтетичним каучуком) може набухати в зріджених органічних розчинах диметилового ефіру.

Механізм набухання нітрилового каучуку в органічному розчині зрідженого диметилового ефіру можна приблизно зрозуміти так: коли клапан циліндра відкривається, зріджений диметиловий ефір у пляшці контактує з ущільнювальним кільцем нітрилового каучуку в клапані, і нітрилова гума набухає. ; Коли клапан циліндра закритий, внутрішня частина клапана поступово «висихає», властивість набухання NBR поступово зменшується, а об’єм гуми зменшується. , Нітрилова гума зазнала кілька циклів напруги «набухання-усадка», напруга гуми зменшується, старіння прискорюється, і, нарешті, еластичність гуми втрачається, а ефективність ущільнення знижується, що призводить до витоку повітря з клапана.