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吸水性对增强尼龙的影响有几分?

发布时间:2020-09-18 点击数:
    吸水性对增强尼龙的影响有几分?
   1、结晶度和晶体结构
   增强尼龙都是半结晶性材料,成型后都含有晶区和非晶区。在晶区,分子链呈平面锯齿构象,通过酰胺键在链与链之间形成氢键。在非晶区,分子链构象呈无规状,大多数酰胺键没有相互作用形成氢键,呈“自由”状态,但不排除少数区域形成了局部的氢键。
   早期的研究中,增强尼龙结晶度常通过密度来估算。增强尼龙的密度比水大,吸水后,这两种材料的密度反而上升,结晶度也上升。经过拉伸取向的增强尼龙材料常含有部分γ-晶。研究发现,吸水后增强尼龙材料的γ-晶比例减少,而更稳定的α-晶比例增大。
   2、力学性能和分子运动
   增强尼龙吸水后在力学性能上的变化很明显。最主要是硬度、模量和拉伸强度下降、屈服点降低、冲击强度增加。增强尼龙的分子运动研究有核磁共振、动态力学松弛和介电损耗等方法,研究增强尼龙材料吸水前后的转变发现,其玻璃化转变温度(Tg)对水分比较敏感,吸水之后,Tg大幅下降。同时发现,Tg随吸水量增加而下降的过程具有阶段性。起始下降迅速;当吸水质量分数超过一定值之后,下降缓慢。
   3、尺寸变化
   增强尼龙吸水后体积将发生膨胀。膨胀时,材料尺寸变化和吸水量变化并不完全同步。增强尼龙纤维随着吸水量变化膨胀先快后慢;而增强尼龙薄膜则相反。经过拉伸取向的样品,膨胀具有各向异性。在拉伸取向的方向上膨胀较明显。增强尼龙在拉伸作用下,其中的分子间氢键取向沿拉伸的方向靠拢,因此认为,增强尼龙吸水膨胀在沿分子间氢键的方向上比较明显。
   4、热定型方法
   增强尼龙纤维生产中有湿热定型和干热定型两种方法。研究发现,在结晶度相同的情况下,干热定型样品吸水量比湿热定型的少。湿热定型的样品染色性能较好。

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