增強尼龍材料吸水后對性能的影響
增強尼龍吸水后,各類性能產生變化,很多性能變化和吸水有關系。
1.結晶度與晶體結構
臨源增強尼龍生產廠家對增強尼龍的晶體學最新研究發現,全部增強尼龍均是半晶態原料,成型后有結晶和非晶態區域。在晶體區域,分子結構鏈呈平面之字形,鏈間依據酰胺鍵建立共價鍵。在非晶態區域,分子結構的鏈構型是不規則形狀。大部分酰胺鍵不相互作用形成共價鍵,這個是“隨機的”,但局部共價鍵建立在少數區域。
在最開始分析中,增強尼龍的粒度一般是依據硬度來估計的。增強尼龍硬度高過水。吸水后,兩類材料的相對密度和晶粒度均增大。拉辛的理解強化了尼龍原料,一般帶有某些γ晶體。結果顯示,尼龍原料吸水后強度提高,γ-結晶度降低,α-結晶度越大,尼龍原料的強度越穩定。
2.力學性質與分子運動
吸水后增強尼龍的物理性能產生明顯變化。最主要的是強度、應變速率和抗拉強度降低,屈服極限降低,沖擊抗壓強度增加。增強尼龍分子熱運動的科學研究包括磁共振、動態結構力學、弛豫和介電損耗。增強尼龍制造商出具關于增強尼龍原材料吸水前后左右變化的科學研究。結果顯示,玻璃化轉變溫度(TG)對水含量更加敏感。吸水后TG顯著降低。同時發現,由于吸水率的增加,TG的下降進程是分階段的??焖賳油V箿p少;當吸水質量濃度超過一定值時,復原較慢。
臨界點約為2%~4%。增強尼龍在低溫下的主要性能仍然是β和γ變化,在其中β由于吸水率的增加,抗壓強度增加。某些增強尼龍制造商還發現,β峰值抗壓強度γ由于TG的增加,變化峰值減小,并呈現出類似于TG的相變。
上述情況反映了類似于冶煉的實際效果。但是,當檢測溫度進一步減少并超出某一臨界溫度時,水對尼龍原料的強化作用將逆轉,類似的化學交聯將使底部硬化。臨界溫度的實際值在不同消息中差異很大。有些人講到,這和動態結構力學檢測頻率和測試對象認知水平的差異有關系。增強尼龍在長期應力少于屈服極限后會硬化。這類實際效應稱之為“地應力脆性”。吸水后,原位應力脆化速率增加。
3.尺寸變化
吸水后尼龍的體積膨脹提高。在膨脹過程當中,原材料規格的變化與吸水率的變化有所不同。伴隨著吸水率的變化,增強尼龍化學纖維的膨脹前快后慢;增強尼龍塑料薄膜則相反。在拉申的認知實驗之后,這類擴展有很多特點。這類擴展在拉申的認知取向中尤為重要。增強尼龍的制造商發現,在拉辛效應下,增強尼龍的分子間氫鍵傾向于與拉辛效應方向相同。因而,認為增強尼龍沿分子間氫鍵方向的吸水膨脹十分明顯。
4.熱定型法
生產提高尼龍顆粒有兩種方式:冷濕定型和干熱定型。結果顯示,相同粒徑時,干熱定型試樣的吸水體積增大,而冷濕定型試樣的吸水體積減小。冷固化和濕固化樣品的顏色特性優良。
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