多点溶胀测试系统设计及在橡胶溶胀中的应用

发布时间：2020-04-21 04:27

【摘要】：随着橡胶工业的飞速发展,橡胶在各行各业有着广泛的应用,人们对橡胶的了解的探究也越来越深入。橡胶作为高分子聚合物可能在有机溶剂中溶解,溶解过程要先是溶剂分子渗入橡胶内部,橡胶的体积膨胀,这被称之为“溶胀”。因此探究橡胶在有机溶剂的溶胀过程及溶胀前后的橡胶性能有着重要的意义。在现今国内外研究溶胀的实验中,大部分还是采用原始的称重法及测定体积法,虽然较为新型的溶胀测试方法有很多,但这些测试手段归其原理还是通过测定聚合物质量与体积对溶胀性能进行表征,且很难进行连续测量和实时监控,并且因为操作繁琐而产生较大的测量误差,很难满足本文橡胶在有机溶剂的溶胀过程及溶胀前后的橡胶性能的测定和探究。本文设计了基于光电位移传感器激光三角法原理的多点溶胀实时监测系统,利用在同一水平面上并排的四个激光位移传感器来进行溶胀测试,四个传感器同时将激光打在下方处于同一水平面上的四个橡胶试样上方的激光接收器上,将橡胶试样浸泡在有机溶剂中进行溶胀,通过改变橡胶及有机溶剂的不同参数同时进行测试,加入数据采集系统将溶胀过程中的微小形变转化为电压信号传递到电脑中,实现数据的自动保存和处理,从而得到完整连续的溶胀曲线。对橡胶在在不同浓度参数、不同极性溶剂下的溶胀过程以及不同交联度的橡胶的溶胀性能进行探究,然后通过橡胶试样溶胀前后对比,来对橡胶溶胀的各向异行性以及橡胶溶胀前后的橡胶性能进行测定。这种新型多点同时聚合物溶胀测试系统用来测试橡胶的溶胀具有一定的优越性,通过改变多个参数多点同时进行溶胀的测试极大地减少了外界干扰而产生的误差,激光位移传感器测量精度高,可对橡胶试样的进行精确地测量和监测,测量得到的数据是真实可靠且误差较小的,并且相对传统的溶胀测试方法具有操作便捷、节省时间和人力、精确度高等优点。图[35]表[8]参[42]
【图文】：

溶胀合物是高分子聚合物的简称，，其内部结构是通过成百上千个原子以共价键接而成，他的相对分子质量相对于普通的小分子物质而言高达几千上百万是其内部结构却并不复杂，都是较为简单且重复的。所以研究高分子聚合对探究其内部结构有着重要的意义。分子聚合物在溶剂中发生溶解时，其主要过程可以分为两步，先是溶剂的溶解过程中渗入高聚物内部，使其内部结构发生变化高体积膨胀变大，这段过程可以被称之为“溶胀”，然后才是高分子聚合物彻底溶解于溶剂之中种特殊的的均相体系，其整个过程是一个极为缓慢的过程，其原理主要是子继续渗透，溶胀的聚合物材料的体积增加，大分子链段的运动增加，并分子链的运动通过区段的协调运动实现。当然也有很多高聚物并不溶解于，在溶剂中只溶胀不溶解。如下图所示，从左至右依次是溶胀溶解的变化。

架桥聚合体的体积和膨润前的体积的比称为膨润架桥度、溶质和溶剂的性质有关。这些之间的定量高弹性的统计理论中导出[18]。交联聚合物吸收溶剂的质量或体积定义溶胀度 Q:0000VVVQmmmQ 或 溶胀前试样的质量和体积；溶胀后试样的质量和体积。溶胀比q：0VVq 量溶胀度 Q 随溶胀时间的变化，可以得到溶胀曲
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ330.1

【参考文献】

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本文编号：2635362