湿度对尼龙材料的影响

湿度对尼龙材料的影响

一、湿度对塑料的影响

从湿度的因素考虑，在相对湿度高于 80%情况下，空气中的水分渗入材料内部或在塑料表面形成一层水膜，因此会使塑料的使用性能下降; 当空气中相对湿度小于 50%时，塑料中所含的水分会蒸发到空气中，同样会改变塑料的性能，使有的塑料变脆，产生裂纹。

湿度对塑料性能的作用主要是渗入吸收过程。现在，有关湿度对塑料结构、力学性能影响研究主要有两个方面，首先研究湿度所引起的膨胀造成材料变形和残余应力，包含用本构或数值模拟的方法研究湿度的渗透、扩散和水分含量不匀导致的结构应力和界面应力;其次研究湿度与温度对塑料物理特性影响，比如对强度、密度、模量、寿命等物理性能的影响。

环境湿度对塑料机械性能的影响是明显的。一般可以吸收水分的塑料为极性材料，这种材料通常可以形成一些种类的键，这样的键很可能是氢键，尼龙等材料就是这种材料。从另外一方面来说，水分对聚乙烯或聚四氟乙烯不会起任何作用，这一些塑料的性能对环境湿度的改变几乎就是惰性的。

二、湿度对尼龙机械性能的影响

尼龙材料是一类具有良好物理性能与机械性能的有高的半晶状的热塑性塑料，用于众多工业中。另外，所有尼龙都有着吸湿性 (湿度敏感) ，这一点在材料的选择、塑料件的设计、机械性能的预测和优化等各个环节时应该重视。

有专家对尼龙66吸湿性能展开了广泛性研究，发现了尼龙66的硬度与吸收水分量成简单的线性关系，并由此判定水分对尼龙的润滑作用完全取决于尼龙薄表层的塑化。提出聚合物的塑化发生在两个极端的条件: 剪切强度的减少和高分子材料接触其他表面时接触面积的增加。建议该区域面积的增加对润滑作用减弱起着关键作用。

湿度与温度的实验证明,吸收水分可提升纯树脂与玻璃纤维增强尼龙 6/12的冲击强度.对经过湿热循环且每次循环后都烘干的玻璃纤维增强尼龙样品，其冲击强度没显著变化。水解作用能够显著增加尼龙的韧性，相反水分的缺失会造成尼龙材料变脆。有研究显示水解会扩大表面缺陷并影响纤维与基体的界面，指出表面缺陷的扩大及其纤维—基体界面的退化造成冲击性能下降。高温加速尼龙的水解作用，并且已经用于加速老化试验研究中。另外，尼龙吸湿后，温度不是单一提升老化速率的的因素，但温度的提升会提高这一速度。

有别的专家指出尼龙中的酰胺键的水解针对尼龙简化合成是逆反应。重复的吸湿与干燥会产生较大的缺陷来消除较弱的纤维---基体结合引起的优势。