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至湿度对尼龙材料的影响

时间:2021年10月05日

湿度对尼龙材料的影响

最近几年湿度对高份子材料的影响来遭到特别的关注,其背景之1是在微电子和微电机领域中湿度因素对器件的可靠性的影响,如引发材料膨胀变形、引发开黏开裂、引发应力集中等; 背景之2是高份子材料在工程利用中的老化问题,老化会下降高份子材料的性能。

湿度对塑料的影响

从湿度因素斟酌,在相对湿度大于 80%条件下,空气中的水份渗透到材料内部或在塑料表面构成水膜,因此会使塑料的使用性能下降; 当空气中相对湿度小于 50%时,塑料中所含的水份会蒸发到空气中,一样会改变塑料的性能,使有的塑料变脆,产生裂纹。

湿度对塑料性能的作用主要是渗透到吸收的进程。目前,关于湿度对塑料结构、力学性能影响的研究主要有两方面,1方面研究湿度引发的膨胀致使的材料变形及残余应力,包括用本构或数值摹拟的方法研究湿度的渗透、分散和水份含量不均匀所致使的结构应力和界面应力;另外一方面研究湿度与温度对塑料物理特性的影响,如对强度、密度、模量、寿命等物理性能的影响。

环境湿度对塑料机械性能的影响是显著的。通常可以吸收水份的塑料为极性材料,这些材料通常能够构成1些种类随着经济的回暖的键,这类键极有多是氢键由于弹性元件的应变与外力P的巨细成正比例,尼龙等材料就是这类材料。从另外一个方面来讲,水份对聚乙烯或聚4氟乙烯不起任何作用,这些塑料的性能对环境湿度的改变几近是惰性的。

湿度对尼龙机械性能的影响

尼龙材料是1种具有较好物理性能与机械性能的有高的半晶状的热塑性塑料,并利用于很多工业中。同时,所有的尼龙都具有吸湿性 (湿度敏感) ,这个因素在材料的选择、塑料件的设计、机械性能的预测和优化等环节时需要重视。

有专家对尼龙66吸湿性能进行了广泛研究,发现尼龙66的硬度与吸收水份量成简单的线性关系,并以此肯定水份对尼龙的润滑作用主要取决于尼龙薄表层的塑化。

他提出聚合物的塑化产生于两个极真个条件: 剪切强度的减少和高份子材料接触其他表面时接触面积的增加。他建议该区域面积的增加对润滑作用减弱起到巨大作用。

湿度与温度的实验表明,吸收水份可增加纯树脂与玻璃纤维增强尼龙 6/12的冲击强度.对经过湿热循环且每次循环后都烘干的玻璃纤维增强尼龙样品,其冲击强度没有明显变化。

水解作用可以明显增加尼龙的韧性,相反的水份的缺失会第3致使尼龙材料变脆。有研究发现水解会扩大表面缺点并影响纤维与基体的界汽车配件实验机自动分析和处理实验结果面,他指出表面缺点的扩大和纤维—基体界面的退化致使冲击性能下降。高温加速尼龙的水解作用,并已利用于加速老化实验研究中。同时,尼龙吸湿后,温度不是单1增加老化速率的因素,但温度的增加会增加这个速率。

有其他专家认为尼龙中的酰胺键的水解对尼龙简化合成是逆反应。重复的吸湿与干燥会产生足够的缺点来抵消较弱的纤维---基体结合致使的优势。