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塑料的耐溶劑性

2017-01-24 15:37:39

所謂極性相似原則,簡(jiǎn)單的說(shuō),就是非極性聚合物能溶于非極性溶劑。而極性聚合物能溶于極性溶劑。例如,聚丙烯是非極性結(jié)晶塑料加工聚合物,它對(duì)極性溶劑如醇、胺、醛、酮類和大多數(shù)羧酸穩(wěn)定。但對(duì)非極性的脂肪烴有不同程度的溶脹,如果溫度升高,結(jié)晶相破壞,一些非極性溶劑能將聚丙烯溶解。
 
塑料抵抗溶劑引起的溶脹、溶解、龜裂或形變的能力稱為耐溶劑性。塑料接觸化學(xué)溶劑,不管是長(zhǎng)期的還是短期的,都需要考慮塑料制品對(duì)溶劑侵蝕的耐受能力。化學(xué)溶劑是一個(gè)大類,涉及的類型和品種非常之多。比較常見的是醇、酮、醚、酯、脂肪烴、芳香烴、鹵代烴等。眾所周知,塑料也是一個(gè)多品種材料。因此,不同品種的塑料與不同品種的溶劑,相互之間可能發(fā)生什么樣的反應(yīng),是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。
 塑料加工
用溶劑溶解聚合物可以配制溶劑型粘合劑,被溶解的聚合物可以在溶劑揮發(fā)之后,與被站固體聚合物粘接在一起。但從耐腐蝕的角度,溶解顯然是最不希望的。決定聚合物和溶劑化學(xué)行為的主要因素還是兩種不同屬性的分子之間能否相互產(chǎn)生作用。極性相似原則,根據(jù)偶極矩的大小,聚合物有非極性、弱極性、中等極性和強(qiáng)極性的區(qū)別。對(duì)應(yīng)的溶劑也有非極性和極性的區(qū)別。
 
 
如果不考慮應(yīng)力作用,聚合物的溶劑接觸時(shí),在一般情況下,溶劑對(duì)聚合物的侵蝕,除少數(shù)會(huì)發(fā)生化學(xué)變化之外,主要引起的是一種物理變化。其表現(xiàn)形式可能僅僅是聚合物的溶脹,也可能由溶脹逐步發(fā)展到聚合物的溶解。溶脹和溶解是溶劑削弱聚合物分子間作用力的結(jié)果,其過(guò)程適于溶劑對(duì)聚合物的滲透和擴(kuò)散。
 
由于溶劑分子不斷進(jìn)入聚合物分子鏈之間的自由空間,使分子鏈之間的距離拉開,引起聚合物體積膨脹,這就是溶劑滲透引起的溶脹。尺寸和重量變化不大的溶脹,可能還不至于損害使用情況。溶劑滲透的難易,與聚合物分子鏈之間作用力的強(qiáng)弱有關(guān)。呈交聯(lián)結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料和熱固性塑料,在溶劑的作用下,至多只能發(fā)生有限的溶脹。
 
耐酸堿性最好的是聚四氟乙烯,他能在高溫下耐各種腐蝕介質(zhì)的侵蝕,有塑料王之稱,缺點(diǎn)是塑料加工困難、價(jià)格也比較貴。其他氟塑料,耐腐蝕性不如聚四氯乙烯,但在諸多塑料品種中也屬佼佼者。耐腐蝕性好的塑料還有聚苯硫醚、聚醚醚酮,通用塑料中耐腐蝕性好的是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。
 
結(jié)晶性聚合物由于結(jié)晶區(qū)分子排列緊密,溶劑滲透困難,通常只能進(jìn)入結(jié)晶性聚合物的無(wú)定形區(qū),引起有限的溶脹;而不定形聚合物因分子間作用力弱,滲透相對(duì)容易。因此,作為一般規(guī)則,無(wú)定形聚合物耐溶劑性要差一些。如果溶劑分子與聚合物分子之間有較好的親和力,最終能形成均相的溶液,這就是溶解。
 
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