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水分对增强尼龙性质的影响

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水分对增强尼龙性质的影响

发布日期:2019-02-15 作者: 点击:

增强尼龙吸水之后,多种性质发生变化,而且许多性质的改变和吸水量有关系。今天淮安特种尼龙厂家就水分对增强尼龙性质有没有影响这个问题和大家一起讨论下。

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1、结晶度和晶体结构


供应增强尼龙厂家对增强尼龙的晶体学研究发现,增强尼龙都是半结晶性材料,成型后都含有晶区和非晶区。在晶区,分子链呈平面锯齿构象,通过酰胺键在链与链之间形成氢键。在非晶区,分子链构象呈无规状,大多数酰胺键没有相互作用形成氢键,呈“自由”状态,但不排除少数区域形成了局部的氢键。


早期的研究中,增强尼龙结晶度常通过密度来估算。增强尼龙的密度比水大,吸水后,这两种材料的密度反而上升,结晶度也上升。经过拉伸取向的增强尼龙材料常含有部分γ-晶。研究发现,吸水后增强尼龙材料的γ-晶比例减少,而更稳定的α-晶比例增大。


2、力学性能和分子运动


增强尼龙吸水后在力学性能上的变化很明显。最主要是硬度、模量和拉伸强度下降、屈服点降低、冲击强度增加。增强尼龙的分子运动研究有核磁共振、动态力学松弛和介电损耗等方法供应增强尼龙厂家,研究增强尼龙材料吸水前后的转变发现,其玻璃化转变温度(Tg)对水分比较敏感,吸水之后,Tg大幅下降。同时发现,Tg随吸水量增加而下降的过程具有阶段性。起始下降迅速;当吸水质量分数超过一定值之后,下降缓慢。


综合各文献报道,该临界值约在2%~4%。增强尼龙还在较低温度下表现β和γ转变,其中β转变只在潮湿的样品中观察到,且其强度随着吸水量的增加而增加。有的供应增强尼龙厂家还发现,β转变峰强度的增加伴随着γ转变峰的减少,并呈现类似Tg的阶段性。


以上现象均表明类似塑化的效果,然而当测试温度进一步降低,超过某临界温度后,水分在增强尼龙材料中的作用就相反,类似交联硬化。这个临界温度的具体值在不同报道中相差较大,有人提出这与动态力学测试频率、样品的取向程度等条件的不同有关。增强尼龙在长期受到小于屈服点的应力作用后,会发生硬化,这种效果称为“应力老化”(stressaging)。在吸水后,应力老化的速率加快。


3、尺寸变化


增强尼龙吸水后体积将发生膨胀。膨胀时,材料尺寸变化和吸水量变化并不完全同步。增强尼龙纤维随着吸水量变化膨胀先快后慢;而增强尼龙薄膜则相反。经过拉伸取向的样品,膨胀具有各向异性。在拉伸取向的方向上膨胀较明显。供应增强尼龙厂家研究发现,增强尼龙在拉伸作用下,其中的分子间氢键取向沿拉伸的方向靠拢,因此认为,增强尼龙吸水膨胀在沿分子间氢键的方向上比较明显。


4、热定型方法


增强尼龙纤维生产中有湿热定型和干热定型两种方法。研究发现,在结晶度相同的情况下,干热定型样品吸水量比湿热定型的少。湿热定型的样品染色性能较好。


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