如何解決改性尼龍制品脆性問題
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發(fā)表時間：2022-12-30 14:40:59
注塑加工廠和產品的最終用戶都已熟知吸水率會影響材料的性能，在搭扣等裝配中，存在著高載荷的應用狀態(tài)，尼龍部件仍維持在原來“干式注塑”的狀態(tài)時，很可能會出現(xiàn)脆性斷裂，經過“水煮”等調濕處理后，提高部件內的水氣含量可有效地改善其易脆性。 
1、什么是“水煮”調濕處理
水煮工序其實跟我們的金屬“回火”處理工序的設置有異曲同工之妙。那就是讓尼龍件在一定的水溫浸泡，讓其內部的大分子盡量地趨于自然取向和達到內部的結晶與解晶的平衡，從而消除其內部應力。
此外，當水分子吸附在尼龍基體樹脂上，并依附在尼龍主鏈的酰胺基團上，導致鏈節(jié)間的吸引力降低，并促使尼龍主鏈趨向于分離，降低了材料的玻璃化轉變溫度。處于玻璃化轉變溫度以下時，尼龍6和尼龍6/6等聚合物制件則顯示出較高的強度和韌性。綜合表觀現(xiàn)象就是：尼龍件的韌性大大增強，脆性基本消除。
尼龍件水煮的最佳溫度和時間：90-100℃，2-3小時；
調濕處理有多種方式和途徑。簡單的方法是在一個阻濕性包裝內往注塑尼龍部件上噴淋精確數(shù)量的水。其他的方法包括：在存放有尼龍部件的包裝物內，放入濕透了的紙巾，使紙巾上的水分逐步汽化遷移至尼龍部件上。這樣不僅可提高濕氣吸收率，而且濕氣可更均勻地吸附在尼龍部件的表面。快速調濕處理是有效提高尼龍部件抗沖擊強度的一種方法，無論采用哪一種方法都存在著明顯的效果。
2、僅僅“水煮”就能解決所有材料脆性問題了嗎？制品脆性較大并不能簡單地通過水煮解決。如果原材料本身已發(fā)生老化降解（如回料）或者成型加工過程中材料的分子量降低，會造成其性能永久性變劣，那么即使“水煮”調濕也不能起到作用。
美國北方某家塑料加工廠，采用未填充尼龍6/6材料注塑制成了一種消費類制品，在出廠幾天后這類制件顯得特別脆。經過主動調濕處理，塑料部件內的最終水分含量達到3.2%，緊接著馬上把這些部件拿去應用，通過裝配和檢測工序也沒發(fā)現(xiàn)任何問題。然而，這些部件一經使用，立即出現(xiàn)質量問題。把這些部件拿回去進行評估檢測，發(fā)現(xiàn)其濕氣含量已經降低至1.2%~1.5%。
總結塑料部件的現(xiàn)場使用經驗，得出結論是，經過調濕處理后，聚合物材料變得柔韌，不再呈現(xiàn)為脆性材料。但在調濕過程中，人們往往會在短時間內，往聚合物體內輸入過多的濕氣，而聚合物不可能把這么多的濕氣長期都包容在體內。一段時間后，多余的濕氣就會逸出聚合物，材料又重新回到脆性狀態(tài)。特別是當材料已發(fā)生老化時，調濕處理對材料的韌性提高變得更加有限。
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水煮工序其實跟我們的金屬“回火”處理工序的設置有異曲同工之妙。那就是讓尼龍件在一定的水溫浸泡，讓其內部的大分子盡量地趨于自然取向和達到內部的結晶與解晶的平衡，從而消除其內部應力。
此外，當水分子吸附在尼龍基體樹脂上，并依附在尼龍主鏈的酰胺基團上，導致鏈節(jié)間的吸引力降低，并促使尼龍主鏈趨向于分離，降低了材料的玻璃化轉變溫度。處于玻璃化轉變溫度以下時，尼龍6和尼龍6/6等聚合物制件則顯示出較高的強度和韌性。綜合表觀現(xiàn)象就是：尼龍件的韌性大大增強，脆性基本消除。
尼龍件水煮的最佳溫度和時間：90-100℃，2-3小時；
調濕處理有多種方式和途徑。簡單的方法是在一個阻濕性包裝內往注塑尼龍部件上噴淋精確數(shù)量的水。其他的方法包括：在存放有尼龍部件的包裝物內，放入濕透了的紙巾，使紙巾上的水分逐步汽化遷移至尼龍部件上。這樣不僅可提高濕氣吸收率，而且濕氣可更均勻地吸附在尼龍部件的表面。快速調濕處理是有效提高尼龍部件抗沖擊強度的一種方法，無論采用哪一種方法都存在著明顯的效果。
2、僅僅“水煮”就能解決所有材料脆性問題了嗎？制品脆性較大并不能簡單地通過水煮解決。如果原材料本身已發(fā)生老化降解（如回料）或者成型加工過程中材料的分子量降低，會造成其性能永久性變劣，那么即使“水煮”調濕也不能起到作用。
美國北方某家塑料加工廠，采用未填充尼龍6/6材料注塑制成了一種消費類制品，在出廠幾天后這類制件顯得特別脆。經過主動調濕處理，塑料部件內的最終水分含量達到3.2%，緊接著馬上把這些部件拿去應用，通過裝配和檢測工序也沒發(fā)現(xiàn)任何問題。然而，這些部件一經使用，立即出現(xiàn)質量問題。把這些部件拿回去進行評估檢測，發(fā)現(xiàn)其濕氣含量已經降低至1.2%~1.5%。
總結塑料部件的現(xiàn)場使用經驗，得出結論是，經過調濕處理后，聚合物材料變得柔韌，不再呈現(xiàn)為脆性材料。但在調濕過程中，人們往往會在短時間內，往聚合物體內輸入過多的濕氣，而聚合物不可能把這么多的濕氣長期都包容在體內。一段時間后，多余的濕氣就會逸出聚合物，材料又重新回到脆性狀態(tài)。特別是當材料已發(fā)生老化時，調濕處理對材料的韌性提高變得更加有限。
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