耐溶劑性

耐溶劑性是指高分子聚合物抵抗溶劑引起的溶脹，溶解，龜裂或形變的能力。

基本介紹

• 中文名：耐溶劑性
• 外文名：solvent resistance

概述

耐溶劑性，solvent resistance，是指高分子聚合物抵抗溶劑引起的溶脹、溶解、龜裂或形變的能力。是塑膠、橡膠製品的一項物理性能指標。耐溶劑性的大小是將高分子聚合物試片在一定條件下浸漬在溶劑中，經一段時間後由其質量變化率或機械性能變化來衡量。浸漬前後的質量變化或物理性能變化越小，其耐溶劑性越好。耐溶劑性的好壞能表示出高分子聚合物所具有的機械性能。

原理

在有機溶劑中，聚合物由於相似相溶原理而產生溶解現象，表現為兩個過程：

（1）溶劑向聚合物的擴散；

（2）聚合物鏈的解離，從而導致其表面結構發生變化。

從熱力學角度分析，當小分子進入高分子網路中時，增大了高分子鏈段間距離，減弱了鏈段的纏繞作用，增強了其運動性，引起體系的體積變化。當大量低分子溶劑進入緻密高分子材料內部時，高分子材料本身將發生“溶脹”和“溶解”現象，以至破壞原有的結構形態，產生龜裂或形變，影響其性能。

測定標準

根據“GB/T 11547-2008 塑膠 耐液體化學試劑性能的測定”規定，耐溶劑性測試方法如下：

在規定的溫度和規定的時間條件下，將試樣完全浸泡在測試液體中。

a) 浸泡後或浸泡乾燥後，立即測定試樣在質量、尺寸和外觀上的變化；

b) 浸泡後或浸泡乾燥後，立即測定試樣物理性能的變化（力學性能、熱性能、光學性能等）；

c) 液體吸收量。

影響因素

高分子聚合物在溶劑中是否發生溶脹，決定於高分子與溶劑的性質。線型高分子先溶脹後溶解，體型高分子只溶脹不溶解。又如橡膠能在苯中溶脹，但在水中卻不溶脹。

材料的耐溶劑性與其的結晶程度密切相關。由於晶態聚合物的分子鏈排列趨於規整和緻密，分子間作用力很強，不僅限制了分子鏈的運動，而且使溶劑分子難以滲透，高分子聚合物的耐溶劑性隨著結晶程度的提高而增強。

提高橡膠的耐溶劑性的方法有物理改性（共混改性）和化學改性。

物理改性包括：1）與耐油橡膠共混改性。如與丁腈橡膠等共混。2）與塑膠共混改性。如天然橡膠與聚氯乙烯共混並用後，交聯密度增大，耐溶劑性能提高。

化學改性是通過接枝、環氧化、鹵化等化學方法，提高材料的耐溶劑性能。

對高分子材料進行交聯化處理，在聚合物中引入交聯網狀立體結構可以提高材料的耐溶劑性。

耐溶劑橡膠

所有橡膠中，氟橡膠的耐溶劑性最好，其次為丙烯酸酯橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等。氟橡膠，尤其是全氟醚橡膠和羧基亞硝基氟橡膠有超乎尋常的耐溶劑性。而耐溶劑較好的矽橡膠是在生膠分子側鏈上引入極性基團的矽橡膠。例如，三氟丙基矽橡膠的耐溶劑性可與氟橡膠相匹敵。此外還可以向矽橡膠中添加聚四氟乙烯粉、碳酸鈣等來改善其耐溶劑性。

耐溶劑納濾膜

納濾膜是介於反滲透和超濾膜之間的一種壓力驅動的新型分離膜。納濾膜的操作壓力較低，對一、二價離子有不同選擇性，對小分子有機物有較高的截留性等特點，使其在水處理、紡織印染、造紙、食品、醫藥、石化和生化等領域有著廣泛的套用。納濾過程主要是集中在水溶液體系，而實際的工業流程涉及的多是有機溶劑體系，所以必須解決膜的耐溶劑問題。方法一是採用具有良好的耐溶劑性的無機膜，二是通過改性製得耐溶劑性良好的有機納濾膜。適於製備耐溶劑納濾膜的聚合物材料，其本身就必須具備良好的耐溶劑性，如聚醯亞胺、矽橡膠、聚丙烯腈、聚磷腈、聚亞胺酯以及其他交聯聚合物等。已商品化的耐溶劑納濾膜，主要有KOCH公司的MPF系列膜，膜材質為矽橡膠；W.R.Grace公司的STARMEM系列膜，膜材質為聚醯亞胺；以及Osmonics公司的Desal-DK膜，膜材質為聚醯亞胺。