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解密塑料尼龙PA吸水机理

(一)水分对尼龙6/66性质的影响 

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。

1、结晶度和晶体结构

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。

 早期的研究中,尼龙结晶度常通过密度来估算。尼龙6/66的密度比水大,吸水后,这两种材料的密度反而上升,结晶度也上升。

2、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。

尼龙在长期受到小于屈服点的应力作用后,会发生硬化,这种效果称为“应力老化”(stress aging)。在吸水后,应力老化的速率加快。

3、尺寸变化

尼龙6/66吸水后体积将发生膨胀。膨胀时,材料尺寸变化和吸水量变化并不完全同步。

尼龙6纤维随着吸水量变化膨胀先快后慢;而尼龙6薄膜则相反。经过拉伸取向的样品,膨胀具有各向异性。在拉伸取向的方向上膨胀较明显。

(二)尼龙6/66吸水的机理 

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。

 

聚己内酰胺和聚己二酸己二胺(尼龙6和尼龙66)是最常用的聚酰胺材料,它们最高能从潮湿空气中吸收质量分数10%的水分,在一般湿度环境下也能吸收质量分数2%到4%的水分,导致多种力学性能的变化。

 

(三)解决尼龙6/66吸水问题的方法 

由以上结论可以知道,水对尼龙6/66材料的塑化效果很明显,而且在初始吸水阶段最敏感。仅靠保持干燥环境来保证尼龙6/66材料的性能比较困难。

 

在注塑过程中,如果使用水分含量过多的塑料粒子进行生产,则会产生一些加工问题,并最终影响成品质量,如:表面开裂、反光,以及抗冲击性能和拉伸强度等机械性能降低等。

 

因此,水分含量的控制对于生产高质量的塑料产品是至关重要的。

对于一些要求比较高的材料而言,比如对绝缘要求较高的尼龙材料,保证其电阻率是非常必要的。吸水性大会带来很多不良的后果!

01尺寸不稳定,塑件壁厚不均导致制件变形

02塑料制件易漏电

03能承受的负荷小,易被破坏

 

尼龙绝缘母粒NV620正好弥补了这一缺陷!


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