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影响海绵检测的力学性能有哪些?

发布时间:2019/08/26 点击量:
       海绵的机械特性是什么?吸水性、拉伸强度和撕裂强度可以说是决定海绵整体力学性能的指标。因此,在许多情况下,在测试海绵时,我们优先考虑这三种机械性能。今天,我们将根据海绵力学性能测试标准,详细解释纤维素和成孔剂对海绵力学性能的影响。

一、海绵力学性能测试标准
       海绵吸水率测定标准:纸和纸板吸水率按GB/T461.3-2005《浸泡法》测定。
       海绵的抗拉强度测定标准:根据ISO17982008软泡聚合物测定拉伸强度和断裂伸长率。
       海绵撕裂强度测定标准:基于GB/T108-2006的多孔弹性材料撕裂强度的测定
       由于该产品主要是浸泡后使用,用湿试样测试海绵的力学性能,其含水量约为自重的1.5倍。
纤维素对海绵力学性能的影响
       随着纤维素浓度的增加,其吸水率增大。这是因为海绵单位体积游离羟基的数量随着浓度的增加而增加,从而增加了海绵与水分子之间形成氢键的数量,从而增强吸水性;同时,加强了海绵的致密性。海绵的水也容易保持。当浓度达到5.5%时,由于溶剂的溶解性有限,不能溶解过多的纤维素,吸水率的增加趋于平缓。5.5%纤维素浓度适用于以吸水率为唯一目标的情况。
       在一定浓度范围内,海绵的拉伸强度和撕裂强度随纤维素浓度的增加而增加。当浓度在5%到5.5%之间时,拉伸强度和撕裂强度达到最大值,然后下降。这是因为随着纤维素浓度的增加,单位体积的分子数增加,这加强了海绵分子之间的相互作用。继续增加纤维素的量会阻碍纤维素的溶解。溶液中过多的不溶性纤维增加了再生纤维素分子之间的距离,从而削弱了分子间的相互作用。海绵制品的力学性能急剧下降。
成孔剂对海绵力学性能的影响
       成孔剂是决定海绵多孔性和吸水性的重要因素。通常使用易结晶的可溶性无机盐,如Na2SO4、Na2CO3、NaAC。当用硫酸钠作成孔剂时,必须严格控制溶化后加入成孔剂的时间,使白色固体(硫脲)溶解在溶液中。在解决方案之前加入。因为白色固体能有效防止硫酸钠的局部凝结形成过大的固体颗粒,使海绵的孔隙更加均匀。当使用NaOH/尿素作为溶剂时,容易造成过多的局部冷凝。这是因为尿素很容易溶于水。当解冻时,尿素以固体形式存在很短的时间。此外,还可以采用混合成孔剂的方法,加入其他不与水结晶的中性盐,防止硫酸钠的局部凝结,但这样会在废液中加入一种盐,使废液的回收更加繁琐。
       随着成孔剂用量的增加,海绵的吸水率也显著增加。这是因为造孔剂用量的增加会增加产品的孔隙率,从而提高海绵的吸水能力。成孔剂的增加也有利于增加纤维间距、自由羟基的数目和海绵的吸水率。然而,过量的成孔剂会导致海绵力学性能下降,综合考虑,28g成孔剂是合适的。随着成孔剂用量的增加,成品单位体积纤维含量越小,分子间距越大,分子间范德华力越弱。同时,分子内和分子间氢键的数目也在减少。当多孔剂用量超过32g时,海绵的形成变得更加困难。海绵力学性能严重恶化。考虑到海绵的力学性能和吸水性,在此浓度下,纤维素的最大添加量限制为30g。