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濕度對尼龍材料有何影響你知道嗎?

作者:www.xzgshj.cn 日期:2023-03-26 人氣:574

近年濕度對高分子材料的影響來受到特別的關(guān)注,其背景之一是在微電子和微機(jī)電領(lǐng)域中濕度因素對器件的可靠性的影響,如引起材料膨脹變形、引起開黏開裂、引起應(yīng)力集中等; 背景之二是高分子材料在工程應(yīng)用中的老化問題,老化會降低高分子材料的性能。顏料工廠直銷呈艷麗的橙色,具有極好透明性。顏料橙71具有極佳耐曬性,0.1%透明聚烯烴制品的耐曬性達(dá)7-8級, 3000小時耐候性達(dá)4級, 也十分優(yōu)異,顏料橙71可適用于軟(硬)質(zhì)聚氯乙烯、聚乙烯、 聚苯乙烯塑料著色,不適用尼龍等工程塑料。顏料廠家主要推薦用于工業(yè)涂料及印刷油墨著色,印墨試樣的耐酸/堿性良好,并有良好的著色強(qiáng)度。顏料市場價(jià)主要用于涂料、原漿著色及聚烯烴和PVC著色;與無機(jī)顏料如鉬鉻紅拼色,給出鮮艷、耐光耐氣候優(yōu)良的劑型,用于汽車涂料底漆與修理漆;具有高耐熱穩(wěn)定性,HDPE中耐熱達(dá)300℃(1/3SD),且不發(fā)生尺寸變形;透明劑型適用于各種樹脂膜的涂層以及造幣專用印墨著色。投放市場的商品牌號有15種。美國已出售流動性及抗絮凝性優(yōu)良非透明型。 濕度對顏料的影響

從濕度因素考慮,在相對濕度大于 80%條件下,空氣中的水分滲透到材料內(nèi)部或在顏料表面形成水膜,因而會使顏料的使用性能降低; 當(dāng)空氣中相對濕度小于 50%時,顏料中所含的水分會蒸發(fā)到空氣中,同樣會改變顏料的性能,使有的顏料變脆,產(chǎn)生裂紋。

濕度對顏料性能的作用主要是滲透到吸收的過程。目前,關(guān)于濕度對顏料結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能影響的研究主要有兩方面,一方面研究濕度引起的膨脹導(dǎo)致的材料變形及殘余應(yīng)力,包括用本構(gòu)或數(shù)值模擬的方法研究濕度的滲透、擴(kuò)散和水分含量不均勻所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和界面應(yīng)力;另一方面研究濕度與溫度對顏料物理特性的影響,如對強(qiáng)度、密度、模量、壽命等物理性能的影響。

環(huán)境濕度對顏料機(jī)械性能的影響是顯著的。通??梢晕账值念伭蠟闃O性材料,這些材料通常能夠形成一些種類的鍵,這種鍵極有可能是氫鍵,尼龍等材料就是這種材料。從另一個方面來說,水分對聚乙烯或聚四氟乙烯不起任何作用,這些顏料的性能對于環(huán)境濕度的改變幾乎是惰性的。 

濕度對尼龍機(jī)械性能的影響

尼龍材料是一種具有較好物理性能與機(jī)械性能的有高的半晶狀的熱塑性顏料,并應(yīng)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、顏料件的設(shè)計(jì)、機(jī)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(jìn)行了廣泛研究,發(fā)現(xiàn)尼龍66的硬度與吸收水分量成簡單的線性關(guān)系,并以此確定水分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發(fā)生于兩個極端的條件: 剪切強(qiáng)度的減少和高分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(shí)驗(yàn)表明,吸收水分可增加純樹脂與玻璃纖維增強(qiáng)尼龍 6/12的沖擊強(qiáng)度.對于經(jīng)過濕熱循環(huán)且每次循環(huán)后都烘干的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍樣品,其沖擊強(qiáng)度沒有明顯變化.

水解作用可以明顯增加尼龍的韌性,相反的水分的缺失會導(dǎo)致尼龍材料變脆。有研究發(fā)現(xiàn)水解會擴(kuò)大表面缺陷并影響纖維與基體的界面,他指出表面缺陷的擴(kuò)大以及纖維—基體界面的退化導(dǎo)致沖擊性能降低。高溫加速尼龍的水解作用,并已經(jīng)應(yīng)用于加速老化試驗(yàn)研究中。同時,尼龍吸濕后,溫度不是單一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(rèn)為尼龍中的酰胺鍵的水解對于尼龍簡化合成是逆反應(yīng)。重復(fù)的吸濕與干燥會產(chǎn)生足夠的缺陷來抵消較弱的纖維---基體結(jié)合導(dǎo)致的優(yōu)勢。


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