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塑料的耐溶剂性

2017-01-24 15:37:39

所谓极性相似原则,简单的说,就是非极性聚合物(wù)能(néng)溶于非极性溶剂。而极性聚合物(wù)能(néng)溶于极性溶剂。例如,聚丙烯是非极性结晶塑料加工(gōng)聚合物(wù),它对极性溶剂如醇、胺、醛、酮类和大多(duō)数羧酸稳定。但对非极性的脂肪烃有(yǒu)不同程度的溶胀,如果温度升高,结晶相破坏,一些非极性溶剂能(néng)将聚丙烯溶解。
 
塑料抵抗溶剂引起的溶胀、溶解、龟裂或形变的能(néng)力称為(wèi)耐溶剂性。塑料接触化學(xué)溶剂,不管是長(cháng)期的还是短期的,都需要考虑塑料制品对溶剂侵蚀的耐受能(néng)力。化學(xué)溶剂是一个大类,涉及的类型和品种非常之多(duō)。比较常见的是醇、酮、醚、酯、脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。众所周知,塑料也是一个多(duō)品种材料。因此,不同品种的塑料与不同品种的溶剂,相互之间可(kě)能(néng)发生什么样的反应,是一个比较复杂的问题。
 塑料加工(gōng)
用(yòng)溶剂溶解聚合物(wù)可(kě)以配制溶剂型粘合剂,被溶解的聚合物(wù)可(kě)以在溶剂挥发之后,与被站固體(tǐ)聚合物(wù)粘接在一起。但从耐腐蚀的角度,溶解显然是最不希望的。决定聚合物(wù)和溶剂化學(xué)行為(wèi)的主要因素还是两种不同属性的分(fēn)子之间能(néng)否相互产(chǎn)生作(zuò)用(yòng)。极性相似原则,根据偶极矩的大小(xiǎo),聚合物(wù)有(yǒu)非极性、弱极性、中(zhōng)等极性和强极性的區(qū)别。对应的溶剂也有(yǒu)非极性和极性的區(qū)别。
 
 
如果不考虑应力作(zuò)用(yòng),聚合物(wù)的溶剂接触时,在一般情况下,溶剂对聚合物(wù)的侵蚀,除少数会发生化學(xué)变化之外,主要引起的是一种物(wù)理(lǐ)变化。其表现形式可(kě)能(néng)仅仅是聚合物(wù)的溶胀,也可(kě)能(néng)由溶胀逐步发展到聚合物(wù)的溶解。溶胀和溶解是溶剂削弱聚合物(wù)分(fēn)子间作(zuò)用(yòng)力的结果,其过程适于溶剂对聚合物(wù)的渗透和扩散。
 
由于溶剂分(fēn)子不断进入聚合物(wù)分(fēn)子链之间的自由空间,使分(fēn)子链之间的距离拉开,引起聚合物(wù)體(tǐ)积膨胀,这就是溶剂渗透引起的溶胀。尺寸和重量变化不大的溶胀,可(kě)能(néng)还不至于损害使用(yòng)情况。溶剂渗透的难易,与聚合物(wù)分(fēn)子链之间作(zuò)用(yòng)力的强弱有(yǒu)关。呈交联结构的热塑性塑料和热固性塑料,在溶剂的作(zuò)用(yòng)下,至多(duō)只能(néng)发生有(yǒu)限的溶胀。
 
耐酸碱性最好的是聚四氟乙烯,他(tā)能(néng)在高温下耐各种腐蚀介质(zhì)的侵蚀,有(yǒu)塑料王之称,缺点是塑料加工(gōng)困难、价格也比较贵。其他(tā)氟塑料,耐腐蚀性不如聚四氯乙烯,但在诸多(duō)塑料品种中(zhōng)也属佼佼者。耐腐蚀性好的塑料还有(yǒu)聚苯硫醚、聚醚醚酮,通用(yòng)塑料中(zhōng)耐腐蚀性好的是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。
 
结晶性聚合物(wù)由于结晶區(qū)分(fēn)子排列紧密,溶剂渗透困难,通常只能(néng)进入结晶性聚合物(wù)的无定形區(qū),引起有(yǒu)限的溶胀;而不定形聚合物(wù)因分(fēn)子间作(zuò)用(yòng)力弱,渗透相对容易。因此,作(zuò)為(wèi)一般规则,无定形聚合物(wù)耐溶剂性要差一些。如果溶剂分(fēn)子与聚合物(wù)分(fēn)子之间有(yǒu)较好的亲和力,最终能(néng)形成均相的溶液,这就是溶解。
 
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