尼龍產(chǎn)品的吸水率、力學(xué)性能和分子運動尼龍

發(fā)布時間：2023-09-15 16:09:33 0

     脂肪族聚酰胺由于含有胺基和羰基，易與水分子形成氫鍵，因此所得到的各種材料在使用時容易吸水，產(chǎn)生增塑效應(yīng)，導(dǎo)致材料體積膨脹、模量下降，在應(yīng)力作用下發(fā)生明顯蠕變。
     尼龍吸水后對性質(zhì)的影響
     以尼龍6和尼龍66為例。尼龍6/66吸水之后，多種性質(zhì)發(fā)生變化，而且許多性質(zhì)的改變和吸水量有關(guān)系。
結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)
     對尼龍6/66的晶體學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，尼龍6/66都是半結(jié)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(gòu)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(gòu)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。

     力學(xué)性能和分子運動
     尼龍吸水后在力學(xué)性能上的變化很明顯。最主要是硬度、模量和拉伸強(qiáng)度下降、屈服點降低、沖擊強(qiáng)度增加。
     尼龍6/66的分子運動研究有核磁共振、動態(tài)力學(xué)松弛和介電損耗等方法，研究尼龍6/66材料吸水前后的轉(zhuǎn)變發(fā)現(xiàn)，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）對水分比較敏感，吸水之后，Tg大幅下降。例如，尼龍6水含量為0.35%w/w時Tg=94℃，10.33%w/w時Tg=-6℃；干燥尼龍66Tg=78℃，當(dāng)含水量為11%w/w時Tg=40℃。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(dāng)吸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過一定值之后，下降緩慢。

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