四氟垫片的蠕变机理

四氟垫片

对四氟垫片材料而言，其最大的缺点就是抗蠕变性能差，而蠕变松弛性能是衡量四氟垫片密封材料性能好坏的一个重要指标，也是决定其应用范围的重要因素。

蠕变是指在一定的温度和恒定的外力(拉力、压力或扭力等)作用下，四氟垫片的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。从高分子运动和内部结构变化来看，四氟垫片蠕变过程包含三种形变:普弹形变、高弹形变、粘性形变。

(1)普弹形变

当四氟垫片受到外力作用时，立即发生高分子链内的链角、链长的变化，这种形变是在外力施加时瞬时完成的，当外力去除后，立即恢复原状，与外力作用的时间无关。形变符合胡克定律，这种形变量很有限，称为普弹形变。

(2)高弹形变

四氟垫片蠕变过程中随后发生的是卷曲的高分子链通过外力，产生单链内旋转和构象变化，分子链逐渐伸展，这种形变比普弹形变要大得多，称为高弹形变。

(3)粘性形变

当高分子链间没有化学交联，四氟垫片蠕变过程中还可发生高分子链之间的相对滑移，即粘性流动。这种形变在除去外力后是不能恢复的，是一种不可逆的形变。

四氟垫片蠕变是材料对时间依赖性的反映，对研究和预测材料的长时标力学行为和使用寿命具有重要的学术意义和实用价值。四氟垫片蠕变行为与其结构有密切关系，柔性链聚合物的密封垫片蠕变较显著，而刚性链聚合物的密封垫片蠕变较小。随着分子量或交联程度的增加，蠕变都会减弱。四氟垫片蠕变还与温度的高低和外力的大小有关，增加温度和增大外力都会使蠕变增大。同一类高聚物，在相同的温度条件下，所施应力等级不同，蠕变性能不同；应力等级相同，温度不同，其蠕变性能也不同；不同四氟垫片种类的高聚物，在相同温度、相同应力等级时，其蠕变性能差别也很大。

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