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尼龍吸濕后,有哪些性能變化

更新時(shí)間:2022-12-16 點(diǎn)擊量:2842
  增強(qiáng)尼龍吸水后,許多性能發(fā)生變化,許多性能變化與吸水有關(guān)。
  1.結(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu)
  由增強(qiáng)尼龍制造商提供的增強(qiáng)尼龍的晶體學(xué)研究發(fā)現(xiàn),增強(qiáng)尼龍是半結(jié)晶材料,成型后包含結(jié)晶和非晶區(qū)域。在晶體區(qū)域,分子鏈呈平面鋸齒狀構(gòu)象,鏈間通過酰胺鍵形成氫鍵。在非晶態(tài)區(qū)域,分子鏈構(gòu)象是隨機(jī)的,大多數(shù)酰胺鍵不相互作用形成氫鍵,氫鍵處于“自由”狀態(tài),但不排除在少數(shù)區(qū)域形成局部氫鍵。
  在早期的研究中,增強(qiáng)尼龍的結(jié)晶度通常通過密度來估計(jì)。增強(qiáng)尼龍的密度高于水。吸水后,兩種材料的密度和結(jié)晶度增加。拉伸取向的增強(qiáng)尼龍材料往往含有γ晶。結(jié)果表明,吸水后尼龍材料的強(qiáng)度有所提高,γ晶型比降低,α晶型比增加,且更穩(wěn)定。
  2.機(jī)械性能和分子運(yùn)動(dòng)
  吸水后增強(qiáng)尼龍的力學(xué)性能發(fā)生明顯變化。主要原因是硬度、模量和抗拉強(qiáng)度降低,屈服點(diǎn)降低,沖擊強(qiáng)度提高。用核磁共振、動(dòng)態(tài)機(jī)械弛豫和介電損耗等方法研究了增強(qiáng)尼龍的分子運(yùn)動(dòng)。結(jié)果表明,增強(qiáng)尼龍的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(TG)對水敏感,吸水后TG顯著降低。同時(shí)發(fā)現(xiàn),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(dāng)吸水質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過一定值時(shí),其下降緩慢。
  3.尺寸變化
  增強(qiáng)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(qiáng)尼龍纖維的膨脹先快后慢;增強(qiáng)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(jié)果表明,在拉伸作用下,增強(qiáng)尼龍的分子間氫鍵取向沿拉伸方向接近。因此,認(rèn)為增強(qiáng)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(qiáng)尼龍纖維的生產(chǎn)中,有濕熱定型和干熱定型兩種方法。發(fā)現(xiàn)在相同結(jié)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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