乙烯基樹脂耐有機溶劑腐蝕原理有機溶劑小分子的腐蝕機理多為小分子滲透、擴散至高分子材料中。有機溶劑在界面層有顯著的“溶漲”作用(也稱“溶脹”),進而溶解大分子的交聯(lián)產(chǎn)物,膨潤處的固化物表面硬度會顯著降低。不同的有機溶劑的滲透擴散的效果不一樣,另外與樹脂固化物的相容性也不一樣,相容性越好的溶劑越易腐蝕固化產(chǎn)物。一般分子量越小,滲透擴散性越強,如100%全濃度的甲醇、乙醇,即使使用酚醛型乙烯基酯樹脂也只能耐到40℃。
乙烯基酯樹脂耐小分子有機溶劑,除考慮正常的耐腐蝕性能之外,還需要考慮小分子溶劑的溶脹,方向主要有幾個:①極性相容原理;②溶解度參數(shù)原理;③乙烯基酯樹脂固化產(chǎn)物自身的致密性。
溶脹和溶解的發(fā)生,都是小分子通過擴散滲入到高分子聚合物內,這就形成了溶脹,當在界面形成均相時,就發(fā)展到溶解了。一般結晶態(tài)熱塑性材料可能出現(xiàn)溶脹,乃至發(fā)展到溶解,而交聯(lián)類的聚合物,受到交聯(lián)化學鍵的束縛,一般只能溶脹,不會發(fā)展到溶解。
熱固性樹脂在交聯(lián)固化之前,僅能稱之為低聚物,只有在交聯(lián)固化之后,才能稱之為高聚物。交聯(lián)的方式不同、交聯(lián)密度的不同都會影響到終高聚物的分子排列和分子間的松散程度。
乙烯基樹脂耐有機溶劑腐蝕原理非結晶性高聚物,常見熱固性樹脂交聯(lián)固化后形成的交聯(lián)高聚物,其分子呈無規(guī)排列,堆砌較松散,溶劑小分子容易滲入聚合物內的空穴中,使高分子鏈段與鏈段之間的距離增大,相互作用力減弱,高分子逐漸擴散到溶劑中去,因此,非結晶性高聚物比較容易溶脹,乃至溶解。
結晶性聚合物,常見熱塑性高分子材料,其分子排列規(guī)整,堆砌緊密,溶劑小分子較難滲入聚合物內部,因此結晶性聚合物較難溶解,具體過程與高聚物及相應小分子溶劑的極性有關。在室溫下,非極性的晶態(tài)聚合物一般不會發(fā)生溶脹和溶解,只有升高溫度至熱塑性高分子材料的熔點附近,使結晶態(tài)結構發(fā)生了破壞,熱塑性高分子材料才會發(fā)生溶脹和溶解。如線性低密度PE材料,它是典型的非極性熱塑性高聚物,表面能很低,熔點135℃,在室溫下一般不會發(fā)生溶脹和溶解,但到了135℃,它就會在同樣非極性的十氫萘中很好地溶解。而極性結晶性高聚物,如果能與極性溶劑發(fā)生強烈的作用(如形成氫鍵),則在室溫下也會溶解在極性溶劑中。如聚酰胺材料,即常說的尼龍,是典型的極性熱塑性高聚物,在室溫下也能溶解于甲酸、間甲苯酚、冰醋酸和濃硫酸等極性溶劑中。如聚對苯二甲酸乙二醇酯,即常說的PET聚酯,能溶解于鄰氯苯酚和苯酚四氯乙烷的混合溶劑中(重量比為3︰2或1︰1);聚甲醛能溶解在六氟異丙醇和六氟丙同水合物等含氟溶劑中。這些都是由于極性高聚物與極性溶劑之間形成了氫鍵,使這些極性的結晶性高聚物在室溫下就能溶解在合適的溶劑中。
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