吸水對增強尼龍的影響你知道多少呢?
發(fā)布時間:2023-11-21 點擊數(shù):0
吸水對增強尼龍的影響你知道多少呢?
1、結晶度和晶體結構
增強尼龍都是半結晶性材料,成型后都含有晶區(qū)和非晶區(qū)。在晶區(qū),分子鏈呈平面鋸齒構象,通過酰胺鍵在鏈與鏈之間形成氫鍵。在非晶區(qū),分子鏈構象呈無規(guī)狀,大多數(shù)酰胺鍵沒有相互作用形成氫鍵,呈“自由”狀態(tài),但不排除少數(shù)區(qū)域形成了局部的氫鍵。
早期的研究中,增強尼龍結晶度常通過密度來估算。增強尼龍的密度比水大,吸水后,這兩種材料的密度反而上升,結晶度也上升。經(jīng)過拉伸取向的增強尼龍材料常含有部分γ-晶。研究發(fā)現(xiàn),吸水后增強尼龍材料的γ-晶比例減少,而更穩(wěn)定的α-晶比例增大。
2、力學性能和分子運動
增強尼龍吸水后在力學性能上的變化很明顯。最主要是硬度、模量和拉伸強度下降、屈服點降低、沖擊強度增加。增強尼龍的分子運動研究有核磁共振、動態(tài)力學松弛和介電損耗等方法,研究增強尼龍材料吸水前后的轉變發(fā)現(xiàn),其玻璃化轉變溫度(Tg)對水分比較敏感,吸水之后,Tg大幅下降。同時發(fā)現(xiàn),Tg隨吸水量增加而下降的過程具有階段性。起始下降迅速;當吸水質量分數(shù)超過一定值之后,下降緩慢。
3、尺寸變化
增強尼龍吸水后體積將發(fā)生膨脹。膨脹時,材料尺寸變化和吸水量變化并不完全同步。增強尼龍纖維隨著吸水量變化膨脹先快后慢;而增強尼龍薄膜則相反。經(jīng)過拉伸取向的樣品,膨脹具有各向異性。在拉伸取向的方向上膨脹較明顯。增強尼龍在拉伸作用下,其中的分子間氫鍵取向沿拉伸的方向靠攏,因此認為,增強尼龍吸水膨脹在沿分子間氫鍵的方向上比較明顯。
4、熱定型方法
增強尼龍纖維生產(chǎn)中有濕熱定型和干熱定型兩種方法。研究發(fā)現(xiàn),在結晶度相同的情況下,干熱定型樣品吸水量比濕熱定型的少。濕熱定型的樣品染色性能較好。
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