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遇水膨胀复合型止水带橡胶膨胀体积变化率与吸水性的关系

 高吸水性聚合物用量对遇水膨胀橡胶物理性能的影响

 高吸水性聚合物是一种不溶于水但能高度吸水而膨胀的三维网状高分子材料。当它与水接触时,其中的离子型亲水基团发生电离,由于固定在分子链上的阴离子对阳离子的束缚作用,造成网络结构内外产生渗透压,导致水分不断进人树脂内部;与此同时,带有同类电荷的基团的排斥作用、亲水基与水分子的水合作用使高分子网状结构产生扩张;随着网络的扩张,树脂的弹性收缩力也在不断增加,逐渐抵消离子间的静电斥力,最终达到吸水平衡。基于此,增加遇水膨胀橡胶中高吸水性聚合物的用量,其体积变化率也随之增大。

试验结果表明:当高吸水性聚合物用量超过9%时,遇水膨胀橡胶体积变化率大于100%;当高吸水性聚合物用量超过20%时,遇水膨胀橡胶体积变化率显著增大到400%以上,如图2所示。

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 高吸水性聚合物的交联度较低,其弹性和机械强度远远低于天然橡胶,加之与天然橡胶的相容性问题,它的加人对遇水膨胀橡胶的物理性能也会产生较大影响。研究结果表明:随着高吸水性聚合物用量增加,遇水膨胀橡胶的扯断伸长率逐渐增大,而拉伸强度却愈来愈小,如图3、图4所示。综合考虑以上因素,高吸水性聚合物的用量控制在10%一巧%为宜。

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高吸水性聚合物粒径对止水带膨胀性能的影响高吸水性聚合物粒径与膨胀橡胶的膨胀率密切相关(见图5)。

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从图5可以发现,高吸水性聚合物粒径越小,比表面积越大,吸水率越高,吸水膨胀率越大;反之,粒径大,颗粒粗,混人橡胶不均匀,影响橡胶的遇水膨胀性能,且粒径粗大使吸水性聚合物颗粒为橡胶相孤立为“孤岛”型,使其功能得不到充分发挥,易于析出橡胶表面。