增強尼龍吸水后,很多特性產生變化,很多特性改變與吸水相關。
1、結晶度和晶體結構
由增強尼龍生產商帶來的增強尼龍的結晶學研究發現,增強尼龍是半結晶材料,成形后包括結晶體和非晶地區。在結晶地區,分子結構鏈呈平面圖鋸齒形構像,鏈間根據酰胺鍵產生共價鍵。在非晶態地區,分子結構鏈構像是隨即的,大部分酰胺鍵不相互影響產生共價鍵,共價鍵處在“隨意”情況,但不排出在極少數地區產生部分共價鍵。
在初期的分析中,增強尼龍的晶粒大小一般根據硬度來可能。增強尼龍的硬度高過水。吸水后,二種材質的硬度和晶粒大小提升。拉申認知的增強尼龍原材料常常帶有γ晶。結果顯示,吸水后滌綸材質的抗壓強度逐步提高,γ晶體結構比減少,α晶體結構比提升,且更平穩。
2、機械性能和分子運動
吸水后增強尼龍的物理性能產生顯著轉變。關鍵因素是強度、應變速率和抗壓強度減少,屈服極限減少,沖擊性抗壓強度提升。用磁共振、動態性機械設備弛豫時間和介電損耗等方式科學研究了增強尼龍的分子熱運動。結果顯示,增強尼龍的玻璃化變化溫度(TG)對水比較敏感,吸水后TG明顯減少。與此同時發覺,伴隨著吸水率的提升,TG減少的操作過程是階段性的。前期降低迅速;當吸水質量濃度超出一定值時,其降低遲緩。
臨界點約為2%~4%。增強尼龍在較低溫度下也呈現出β和γ改變,在其中β改變僅在濕試樣中留意到,其硬度隨吸水率的提高而提升。一些供貨增強尼龍的生產商還發覺,β-變化峰抗壓強度的提升隨著著γ-變化峰的降低,并展現出類似Tg的相位差。
以上狀況表明出相似的熔融實際效果。殊不知,當實驗溫度進一步減少并超出某一臨界值溫度時,水在增強尼龍原材料中的功效反過來,類似化學交聯硬底化。該臨界值溫度的實際值在不一樣的報告單中差距非常大。這與動態性結構力學實驗頻率和試樣趨向等不一樣標準相關。增強尼龍在長期性地應力小于屈服極限后會硬底化。這類效用被稱作“工作壓力脆化”。吸水后,地應力脆化速度加速。
3、尺寸變化
增強尼龍吸水后容積膨脹。膨脹全過程中,原材料規格的變動與吸水率的改變并不徹底同歩。伴隨著吸水率的轉變,增強尼龍化學纖維的膨脹前快后慢;增強尼龍膜則反過來。拉申趨向后,試品的膨脹是各種各樣的。在拉申方位上膨脹顯著。結果顯示,在拉申功效下,增強尼龍的分子間氫鍵趨向沿拉申方位貼近。因而,覺得增強尼龍的吸水膨脹沿分子間氫鍵方位顯著。
4、熱定型方法
在增強尼龍化學纖維的制造中,有寒濕定形和干熱定型二種方式。發覺在同樣晶粒大小下,干熱定型試樣的吸水率低于寒濕定形試樣的吸水率。濕熱定型試樣的染色性能較好。