解析濕度對(duì)改性尼龍機(jī)械性能的影響

     近年濕度對(duì)高分子材料的影響來(lái)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(duì)器件的可靠性的影響，如引起材料膨脹變形、引起開(kāi)黏開(kāi)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(wèn)題，老化會(huì)降低高分子材料的性能。

     改性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塑料，并應(yīng)用于很多工業(yè)中。同時(shí)，所有的尼龍都具有吸濕性 (濕度敏感) ，這個(gè)因素在材料的選擇、塑料件的設(shè)計(jì)、機(jī)械性能的預(yù)測(cè)和優(yōu)化等環(huán)節(jié)時(shí)需要重視。

     有專家對(duì)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(jiǎn)單的線性關(guān)系，并以此確定水分對(duì)尼龍的潤(rùn)滑作用主要取決于尼龍薄表層的塑化。

     專家提出聚合物的塑化發(fā)生于兩個(gè)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(shí)接觸面積的增加。建議該區(qū)域面積的增加對(duì)潤(rùn)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(shù)脂與玻璃纖維增強(qiáng)尼龍 6/12的沖擊強(qiáng)度.對(duì)于經(jīng)過(guò)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(méi)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(huì)導(dǎo)致尼龍材料變脆。有研究發(fā)現(xiàn)水解會(huì)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(shí)，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(huì)增加這個(gè)速率。

     有其他專家認(rèn)為尼龍中的酰胺鍵的水解對(duì)于尼龍簡(jiǎn)化合成是逆反應(yīng)。重復(fù)的吸濕與干燥會(huì)產(chǎn)生足夠的缺陷來(lái)抵消較弱的纖維---基體結(jié)合導(dǎo)致的優(yōu)勢(shì)。