尼龙产品的吸水率、力学性能和分子运动尼龙

发布于2023-09-15 16:09:30 点击：0

     脂肪族聚酰胺由于含有胺基和羰基，易与水分子形成氢键，因此所得到的各种材料在使用时容易吸水，产生增塑效应，导致材料体积膨胀、模量下降，在应力作用下发生明显蠕变。
     尼龙吸水后对性质的影响
     以尼龙6和尼龙66为例。尼龙6/66吸水之后，多种性质发生变化，而且许多性质的改变和吸水量有关系。
结晶度和晶体结构
     对尼龙6/66的晶体学研究发现，尼龙6/66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。

     力学性能和分子运动
     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。
     尼龙6/66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，研究尼龙6/66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。例如，尼龙6水含量为0.35%w/w时Tg=94℃，10.33%w/w时Tg=-6℃；干燥尼龙66Tg=78℃，当含水量为11%w/w时Tg=40℃。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。
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