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尼龍吸濕后,有哪些性能變化

更新時間:2022-12-16 點擊量:2661
  增強尼龍吸水后,許多性能發生變化,許多性能變化與吸水有關。
  1.結晶度和晶體結構
  由增強尼龍制造商提供的增強尼龍的晶體學研究發現,增強尼龍是半結晶材料,成型后包含結晶和非晶區域。在晶體區域,分子鏈呈平面鋸齒狀構象,鏈間通過酰胺鍵形成氫鍵。在非晶態區域,分子鏈構象是隨機的,大多數酰胺鍵不相互作用形成氫鍵,氫鍵處于“自由”狀態,但不排除在少數區域形成局部氫鍵。
  在早期的研究中,增強尼龍的結晶度通常通過密度來估計。增強尼龍的密度高于水。吸水后,兩種材料的密度和結晶度增加。拉伸取向的增強尼龍材料往往含有γ晶。結果表明,吸水后尼龍材料的強度有所提高,γ晶型比降低,α晶型比增加,且更穩定。
  2.機械性能和分子運動
  吸水后增強尼龍的力學性能發生明顯變化。主要原因是硬度、模量和抗拉強度降低,屈服點降低,沖擊強度提高。用核磁共振、動態機械弛豫和介電損耗等方法研究了增強尼龍的分子運動。結果表明,增強尼龍的玻璃化轉變溫度(TG)對水敏感,吸水后TG顯著降低。同時發現,隨著吸水率的增加,TG降低的過程是分階段的。初期下降很快;當吸水質量分數超過一定值時,其下降緩慢。
  3.尺寸變化
  增強尼龍吸水后體積膨脹。膨脹過程中,材料尺寸的變化與吸水率的變化并不全部同步。隨著吸水率的變化,增強尼龍纖維的膨脹先快后慢;增強尼龍膜則相反。拉伸取向后,樣品的膨脹是各向異性的。在拉伸方向上膨脹明顯。結果表明,在拉伸作用下,增強尼龍的分子間氫鍵取向沿拉伸方向接近。因此,認為增強尼龍的吸水膨脹沿分子間氫鍵方向明顯。
  4.熱定型方法
  在增強尼龍纖維的生產中,有濕熱定型和干熱定型兩種方法。發現在相同結晶度下,干熱定型試樣的吸水率小于濕熱定型試樣的吸水率。濕熱定型試樣的染色性能較好。
 
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