海綿力學性能檢測指標有什麼?吸水性、拉伸強度、撕裂強度可以說決定了海綿整個力學性能的表現。所以很多時候,我們在對海綿檢測時,優先考慮的就是這三個力學性能指標。今天我們就海綿力學性能的測定依據標準,纖維素及成孔劑對力學性能的影響詳細的為大家說明一下。
一、海綿檢測的力學性能依據標準
海綿吸水性的測定標準:根據GB/T461.3-2005浸水法測定紙和紙板的吸水性。
海綿拉伸強度的測定標準:根據ISO1798-2008軟質泡沫聚合材料拉伸強度和斷裂伸長率的測定方法。
海綿撕裂強度的測定標準:根據GB/T10808-2006高聚物多孔彈性材料撕裂強度的測定
由於產品的應用主要是浸水後,所以進行海綿力學性能檢測時,都為溼態樣品,含水量約為自重的1.5倍。
二、纖維素對海綿檢測力學性能的影響
隨著纖維素濃度的升高,其吸水性隨著升高。這是因為海綿中單位體積內的游離羥基的數目隨著濃度升高而增加,從而增加了其與水分子結合形成氫鍵的數目,使吸水性變強;同時,海綿的緻密性的加強也易於保持水分。當濃度達到5.5%後,其吸水性能的增加變的平緩,這是由於溶劑的溶解能力有限,無法溶解過多的纖維素。如僅以吸水性為目標,則纖維素濃度選擇5.5%為宜
在一定濃度範圍內,隨纖維素濃度升高,海綿的拉伸強度和撕裂強度都趨於上升。當濃度在5%-5.5%區域內時,拉伸強度和撕裂強度均達最大值,此後反而發生了下降。這是因為隨著纖維素濃度升高,單位體積內的分子數增加,使海綿分子間的作用力加強,繼續增加纖維素的用量,會阻礙纖維素的溶解,溶液中過多的未溶纖維增加了再生纖維素分子之間的距離,使得分子間的作用減弱,導致海綿製品的力學性能急劇下降。
三、成孔劑對海綿檢測力學性能的影響
成孔劑決定著海綿的空隙率和吸水性的重要性質,一般都採用易於水結晶的可溶性無機鹽,如Na2SO4、Na2CO3、NaAc等,當我們採用硫酸鈉作為成孔劑時,溶液解凍後,成孔劑加入的時間須嚴格控制,必須在溶液中白色固體(硫脲)溶解前加入。因為白色固體可以有效防止硫酸鈉局部凝結形成太大固體顆粒,使海綿的孔隙更為均一。利用NaOH/尿素作為溶劑時,則很容易發生局部凝結過劇的現象,這是因為尿素極易溶於水,解凍時,尿素以固體形式存在的時間極短。另外,也可以採用混合成孔劑的方法,在硫酸鈉中加入其它不與水形成結晶的中性鹽,以阻止硫酸鈉的局部凝聚,但這樣會使廢液中鹽類增加一項,使廢液回收變得更為繁瑣。
隨著成孔劑的用量的增加,海綿的吸水性也顯著提高。這是因為成孔劑用量的增加,使成品的孔隙率增加,從而提高了海綿的吸水能力。成孔劑的增加也有利於增加海綿中纖維分子間的距離,增加游離羥基的數目,提高海綿的吸水性。但過高的成孔劑用量會導致海綿的力學性能下降,故綜合考慮,成孔劑以28g為宜。成孔劑用量的增加的同時,單位體積成品中纖維的含量越少,分子間距離增加,分子間的範德華力變弱。同時分子內與分子間的氫鍵數目減少。當成孔劑用量超過32g後,海綿成型會變得較難。海綿的力學性能嚴重變差。綜合考慮到海綿的力學性能和吸水性,對此濃度下的纖維素濃度,成孔劑的加入最大量以30g為限。