濕度對尼龍材料的影響
最近幾年濕度對高份子材料的影響來遭到特別的關(guān)注,其背景之1是在微電子和微電機領(lǐng)域中濕度因素對器件的可靠性的影響,如引發(fā)材料膨脹變形、引發(fā)開黏開裂、引發(fā)應(yīng)力集中等; 背景之2是高份子材料在工程利用中的老化問題,老化會下降高份子材料的性能。
濕度對塑料的影響
從濕度因素斟酌,在相對濕度大于 80%條件下,空氣中的水份滲透到材料內(nèi)部或在塑料表面構(gòu)成水膜,因此會使塑料的使用性能下降; 當(dāng)空氣中相對濕度小于 50%時,塑料中所含的水份會蒸發(fā)到空氣中,一樣會改變塑料的性能,使有的塑料變脆,產(chǎn)生裂紋。
濕度對塑料性能的作用主要是滲透到吸收的進程。目前,關(guān)于濕度對塑料結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能影響的研究主要有兩方面,1方面研究濕度引發(fā)的膨脹致使的材料變形及殘余應(yīng)力,包括用本構(gòu)或數(shù)值摹擬的方法研究濕度的滲透、分散和水份含量不均勻所致使的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和界面應(yīng)力;另外一方面研究濕度與溫度對塑料物理特性的影響,如對強度、密度、模量、壽命等物理性能的影響。
環(huán)境濕度對塑料機械性能的影響是顯著的。通??梢晕账莸乃芰蠟闃O性材料,這些材料通常能夠構(gòu)成1些種類隨著經(jīng)濟的回暖的鍵,這類鍵極有多是氫鍵由于彈性元件的應(yīng)變與外力P的巨細成正比例,尼龍等材料就是這類材料。從另外一個方面來講,水份對聚乙烯或聚4氟乙烯不起任何作用,這些塑料的性能對環(huán)境濕度的改變幾近是惰性的。
濕度對尼龍機械性能的影響
尼龍材料是1種具有較好物理性能與機械性能的有高的半晶狀的熱塑性塑料,并利用于很多工業(yè)中。同時,所有的尼龍都具有吸濕性 (濕度敏感) ,這個因素在材料的選擇、塑料件的設(shè)計、機械性能的預(yù)測和優(yōu)化等環(huán)節(jié)時需要重視。
有專家對尼龍66吸濕性能進行了廣泛研究,發(fā)現(xiàn)尼龍66的硬度與吸收水份量成簡單的線性關(guān)系,并以此肯定水份對尼龍的潤滑作用主要取決于尼龍薄表層的塑化。
他提出聚合物的塑化產(chǎn)生于兩個極真?zhèn)€條件: 剪切強度的減少和高份子材料接觸其他表面時接觸面積的增加。他建議該區(qū)域面積的增加對潤滑作用減弱起到巨大作用。
濕度與溫度的實驗表明,吸收水份可增加純樹脂與玻璃纖維增強尼龍 6/12的沖擊強度.對經(jīng)過濕熱循環(huán)且每次循環(huán)后都烘干的玻璃纖維增強尼龍樣品,其沖擊強度沒有明顯變化。
水解作用可以明顯增加尼龍的韌性,相反的水份的缺失會第3致使尼龍材料變脆。有研究發(fā)現(xiàn)水解會擴大表面缺點并影響纖維與基體的界汽車配件實驗機自動分析和處理實驗結(jié)果面,他指出表面缺點的擴大和纖維—基體界面的退化致使沖擊性能下降。高溫加速尼龍的水解作用,并已利用于加速老化實驗研究中。同時,尼龍吸濕后,溫度不是單1增加老化速率的因素,但溫度的增加會增加這個速率。
有其他專家認為尼龍中的酰胺鍵的水解對尼龍簡化合成是逆反應(yīng)。重復(fù)的吸濕與干燥會產(chǎn)生足夠的缺點來抵消較弱的纖維---基體結(jié)合致使的優(yōu)勢。
SAMPE中國第二十屆國際先進復(fù)合材料展覽會
展會城市:北京市展會時間:2025-06-18