尼龍產品的吸水率、力學性能和分子運動尼龍

發布于2023-09-15 16:09:30 點擊：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，產生增塑效應，導致材料體積膨脹、模量下降，在應力作用下發生明顯蠕變。
     尼龍吸水后對性質的影響
     以尼龍6和尼龍66為例。尼龍6/66吸水之后，多種性質發生變化，而且許多性質的改變和吸水量有關系。
結晶度和晶體結構
     對尼龍6/66的晶體學研究發現，尼龍6/66都是半結晶性材料，成型后都含有晶區和非晶區。在晶區，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，分子鏈構象呈無規狀，大多數酰胺鍵沒有相互作用形成氫鍵，呈“自由”狀態，但不排除少數區域形成了局部的氫鍵。

     力學性能和分子運動
     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。
     尼龍6/66的分子運動研究有核磁共振、動態力學松弛和介電損耗等方法，研究尼龍6/66材料吸水前后的轉變發現，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。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℃，當含水量為11%w/w時Tg=40℃。同時發現， Tg隨吸水量增加而下降的過程具有階段性。起始下降迅速；當吸水質量分數超過一定值之后，下降緩慢。
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