塑料基础知识-水分对增强尼龙性质有什么影响

在增强尼龙吸收水之后，各种性质发生变化，并且性质的许多变化与吸收的水量有关。

1.结晶度和晶体结构
增强尼龙制造商对增强尼龙的晶体学研究发现，增强尼龙是一种半结晶材料，在成型后含有结晶和非晶区域。在晶体区域中，分子链处于平面锯齿构象，并且通过酰胺键在链和链之间形成氢键。在无定形区域，分子链构象是随机的，并且大多数酰胺键不相互作用形成氢键，氢键处于“自由”状态，但不排除在少数区域形成局部氢键。 。

在早期研究中，通常通过密度估算增强的尼龙结晶度。增强尼龙的密度大于水的密度。吸水后，这两种材料的密度增加，结晶度也增加。拉伸的取向增强尼龙材料通常含有一部分γ-晶体。已经发现，在吸水后，增强尼龙材料的γ-晶体比率降低，并且α晶体比率更稳定。

2.机械性能和分子运动
吸水后增强尼龙的力学性能变化明显。最重要的是硬度，模量和拉伸强度的降低，屈服点的降低和冲击强度的增加。增强尼龙的分子运动研究已经通过核磁共振，动态机械弛豫和介电损耗等方法应用于增强尼龙制造商。发现了吸水前后增强尼龙材料的转变。玻璃化转变温度（Tg）对水分敏感。 Tg急剧下降。同时，发现随着吸水率的增加而降低Tg的过程是分阶段的。最初的下降速度很快;当吸水质量分数超过一定值时，下降缓慢。

根据各种文献报道，临界值约为2％至4％。增强尼龙在较低温度下也表现出β和γ转变，其中仅在湿样品中观察到β转变，并且其强度随着水吸收的增加而增加。一些供应增强尼龙制造商还发现，β转变峰强度的增加伴随着γ转变峰的降低并且表现出与Tg类似的相。

所有上述现象表明类似的增塑效果。然而，当试验温度进一步降低时，在一定的临界温度之后，增强的尼龙材料中的水分的效果被逆转，类似于交联硬化。在不同的报告中，这个临界温度的具体值是完全不同的。有人提出，这与动态机械测试频率和样品取向度之间的差异有关。长期应力小于屈服点后，增强尼龙硬化。这种效应称为压力。吸水后，应力老化速度加快。

3，尺寸变化
增强尼龙的体积在吸水后会膨胀。在膨胀期间，材料尺寸和吸水率的变化不完全同步。增强的尼龙纤维随着吸水性的增加而膨胀得越来越快;而增强尼龙薄膜则相反。具有拉伸取向的样品具有各向异性。膨胀在拉伸方向上更明显。增强尼龙制造商的供应发现增强尼龙在拉伸作用下，分子间氢键取向接近拉伸方向，因此认为增强尼龙水溶胀在分子间氢键方向更明显。

4，热定型方法
在增强尼龙纤维的生产中有两种加强热定形和干热定形的方法。发现在相同结晶度的情况下，干热定形样品具有比湿热定形更少的吸水性。湿热定形样品具有更好的染色性能。