增强尼龙材料吸水后对性能的影响

增强尼龙材料吸水后对性能的影响

增强尼龙吸水后，各类性能产生变化，很多性能变化和吸水有关系。

1.结晶度与晶体结构

临源增强尼龙生产厂家对增强尼龙的晶体学最新研究发现，全部增强尼龙均是半晶态原料，成型后有结晶和非晶态区域。在晶体区域，分子结构链呈平面之字形，链间依据酰胺键建立共价键。在非晶态区域，分子结构的链构型是不规则形状。大部分酰胺键不相互作用形成共价键，这个是“随机的”，但局部共价键建立在少数区域。

在最开始分析中，增强尼龙的粒度一般是依据硬度来估计的。增强尼龙硬度高过水。吸水后，两类材料的相对密度和晶粒度均增大。拉辛的理解强化了尼龙原料，一般带有某些γ晶体。结果显示，尼龙原料吸水后强度提高，γ-结晶度降低，α-结晶度越大，尼龙原料的强度越稳定。

2.力学性质与分子运动

吸水后增强尼龙的物理性能产生明显变化。最主要的是强度、应变速率和抗拉强度降低，屈服极限降低，冲击抗压强度增加。增强尼龙分子热运动的科学研究包括磁共振、动态结构力学、弛豫和介电损耗。增强尼龙制造商出具关于增强尼龙原材料吸水前后左右变化的科学研究。结果显示，玻璃化转变温度（TG）对水含量更加敏感。吸水后TG显著降低。同时发现，由于吸水率的增加，TG的下降进程是分阶段的。快速启动停止减少；当吸水质量浓度超过一定值时，复原较慢。

临界点约为2%～4%。增强尼龙在低温下的主要性能仍然是β和γ变化，在其中β由于吸水率的增加，抗压强度增加。某些增强尼龙制造商还发现，β峰值抗压强度γ由于TG的增加，变化峰值减小，并呈现出类似于TG的相变。

上述情况反映了类似于冶炼的实际效果。但是，当检测温度进一步减少并超出某一临界温度时，水对尼龙原料的强化作用将逆转，类似的化学交联将使底部硬化。临界温度的实际值在不同消息中差异很大。有些人讲到，这和动态结构力学检测频率和测试对象认知水平的差异有关系。增强尼龙在长期应力少于屈服极限后会硬化。这类实际效应称之为“地应力脆性”。吸水后，原位应力脆化速率增加。

3.尺寸变化

吸水后尼龙的体积膨胀提高。在膨胀过程当中，原材料规格的变化与吸水率的变化有所不同。伴随着吸水率的变化，增强尼龙化学纤维的膨胀前快后慢；增强尼龙塑料薄膜则相反。在拉申的认知实验之后，这类扩展有很多特点。这类扩展在拉申的认知取向中尤为重要。增强尼龙的制造商发现，在拉辛效应下，增强尼龙的分子间氢键倾向于与拉辛效应方向相同。因而，认为增强尼龙沿分子间氢键方向的吸水膨胀十分明显。

4.热定型法

生产提高尼龙颗粒有两种方式：冷湿定型和干热定型。结果显示，相同粒径时，干热定型试样的吸水体积增大，而冷湿定型试样的吸水体积减小。冷固化和湿固化样品的颜色特性优良。

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