应用于超声水表聚砜塑料耐溶剂性研究.PDFVIP

应用于超声水表的聚砜塑料耐溶剂性研究 宁波水表股份有限公司 解波雨，王欣欣 摘要：通过对超声波水表换能器保护壳材料聚砜的耐溶剂性研究，分析聚砜材料的耐含氯水性、与丁腈橡胶的相容性以及 退火影响，确保产品品质和质量安全。 关键词：超声水表；聚砜；含氯水；耐溶剂性；退火 0 引言 随着经济的发展，水资源越来越缺乏，特别是淡水资源。为了更精确地进行水的计 量，各种性能优异的电子式水表逐步推向市场，其中最具发展潜力的有超声水表、电磁流 量计等。由于超声水表没有转动部件，只依靠超声波的时间差来计算水的流量和体积，计 量准确并且管道压力损失小。 制造超声水表的一个核心部件为超声波换能器，该部件的电声转换陶瓷片不能直接 接触水，而必须用一个保护壳进行保护。超声波换能器保护壳不仅对声波有较小的吸收， 而且需要承受管道水压而不发生过大变形，同时还需通过橡胶垫圈进行密封。 对于超声波换能器保护壳耐水压性能的影响因素，除了考虑制件结构、注塑成型工 艺等因素外，还有一个较为隐蔽并客观存在的影响因素——化学溶剂的影响。为降低超声 波换能器保护壳在应力条件下密封失效的可能性，必须考虑化学溶剂对其影响，尤其是橡 胶密封件所包含的化学成分。只有对塑料制品性能无影响或影响最小的化学溶剂才可以和 超声波换能器保护壳接触，否则就为产品的安全性埋下隐患。 聚砜材料是无定形的热塑性塑料，无毒无味，具有一定的透明性，较好的刚性、韧 性和强度，尺寸精度稳定，成型收缩率低，线膨胀系数小，可在较宽的温度范围内保持物 理机械性能；并且具有较高的熔体粘度，易于成型重量轻、性能均匀的制品，是较为理想 的超声波换能器保护壳材料。 本文考察了几种常见物质对超声波换能器保护壳材料聚砜浸泡后力学性能的影响， 以分析聚砜材料的耐溶剂性。 1 实验部分 1.1 原材料 聚合物：聚砜(Solvay P1700NT)， 化学式为如图1 所示。 图1.化学式 试剂：含氯水；二氯甲烷；无水乙醇；邻苯二甲酸二辛酯 （DOP ）；邻苯二甲酸二 丁酯（DBP ）；乙二醇溶液（用于液封水表计数器）；制动液；柴油；汽油；液压油；机油； 润滑油；氯化钠水溶液；草酸溶液。 1.2 制样及试验流程 P1700NT 原料→烘料→注塑机制作样条→样条退火→各种试剂浸泡→称样条重量→ 用万能材料试验机拉伸样条→分析数据。 1.3 采用标准及试验设备 ASTM D638 标准，注塑机，岛津万能材料试验机。 1.4 性能测试 空白样品拉伸性能曲线如图2 所示。 含氯水浸泡后拉伸性能曲线如图3 所示。 图2 图3 二氯甲烷浸泡后拉伸性能曲线如图4 所示。 无水乙醇浸泡后拉伸性能曲线如图5 所示。 图4 图5 邻苯二甲酸二辛酯 （DOP ）浸泡后拉伸性能曲线如图6 所示。 邻苯二甲酸二丁酯 （DBP ）浸泡后拉伸性能曲线如图7 所示。