增強尼龍吸水后,各種性能發生變化,許多性能變化與吸水有關。
1.結晶度與晶體結構
增強尼龍生產商對增強尼龍的晶體學研究發現,所有增強尼龍均為半晶態原料,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,鏈間根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的。大多數酰胺鍵不相互作用產生共價鍵,這是“隨機的”,但局部共價鍵建立在少數區域。
在最初的分析中,增強尼龍的粒度通常是根據硬度來估計的。增強尼龍的硬度高于水。吸水后,兩種材料的相對密度和晶粒度均增大。拉辛的理解加強了尼龍原料,通常含有一些γ晶體。結果表明,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發生顯著變化。最重要的是強度、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。增強尼龍制造商提供關于增強尼龍原材料吸水前后左右變化的科學研究。結果表明,玻璃化轉變溫度(TG)對水含量更為敏感。吸水后TG顯著降低。同時發現,隨著吸水率的增加,TG的下降過程是分階段的。快速啟動停止減少;當吸水質量濃度超過一定值時,還原較慢。
根據文獻,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,其中β隨著吸水率的增加,抗壓強度增加。一些增強尼龍制造商還發現,β峰值抗壓強度γ隨著TG的增加,變化峰值減小,并呈現類似于TG的相變。
以上情況說明了類似冶煉的實際效果。然而,當檢測溫度進一步降低并超過某一臨界溫度時,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的消息中差別很大。有人提到,這與動態結構力學檢測頻率和測試對象認知水平的差異有關。增強尼龍在長期應力低于屈服極限后會硬化。這種實際效應稱為“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增強。在膨脹過程中,原材料規格的變化與吸水率的變化不完全相同。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,這種擴展有許多特點。這種擴展在拉申的認知取向中更為重要。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。因此,認為增強尼龍沿分子間氫鍵方向的吸水膨脹非常顯著。
4.熱定型法
生產增強尼龍顆粒有兩種方法:冷濕定型和干熱定型。結果表明,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良好。