पॉलीमाइड (पीए), जिसे आमतौर पर नायलॉन के रूप में जाना जाता है, में लगभग 1.15g/सेमी 3 का घनत्व होता है और बार-बार एमाइड समूहों वाले थर्माप्लास्टिक रेजिन के लिए एक सामान्य शब्द है- [NHCO] -इन अणु की मुख्य श्रृंखला, जिसमें एलिफैटिक पीए, एलीफैटिक भी शामिल है -रोमैटिक पीए और एरोमैटिक पीए। । उनमें से, एलीफैटिक पीए में कई किस्में, बड़े आउटपुट और विस्तृत एप्लिकेशन हैं, और इसका नामकरण सिंथेटिक मोनोमर में कार्बन परमाणुओं की विशिष्ट संख्या पर निर्भर करता है।
क्योंकि एलीफैटिक पॉलियामाइड में अमीन समूह और कार्बोनिल समूह होते हैं, पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बनाना आसान होता है, इसलिए प्राप्त विभिन्न सामग्रियों को उपयोग करने पर पानी को अवशोषित करना आसान होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक प्लास्टिसाइजिंग प्रभाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप मात्रा विस्तार होता है और मापांक में कमी होती है। सामग्री। महत्वपूर्ण रेंगना होता है।
पॉलीकैप्रोलैक्टम और पॉलीहेक्सामेथिलीन एडिपेट (नायलॉन 6 और नायलॉन 66) सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले पॉलीमाइड सामग्री हैं, जैसा कि नीचे दी गई मेज से देखा जा सकता है, उनका जल अवशोषण अन्य सामग्रियों की तुलना में काफी अधिक है, और एक द्रव्यमान अंश के साथ आर्द्र हवा की नमी से उनका उच्चतम अवशोषण एक द्रव्यमान आंशिक रूप से अधिक है। 10% भी सामान्य आर्द्रता के वातावरण में 2% से 4% के द्रव्यमान अंश के साथ नमी को अवशोषित कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न यांत्रिक गुणों में परिवर्तन होता है।
गुणों पर पानी को अवशोषित करने वाला नायलॉन का प्रभाव
नायलॉन 6 और नायलॉन 66 को उदाहरण के रूप में, पानी को अवशोषित करने के बाद, कई गुण बदलते हैं, और कई गुणों के परिवर्तन पानी की मात्रा से संबंधित होते हैं।
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क्रिस्टलीयता और क्रिस्टल संरचना
नायलॉन 6/66 के क्रिस्टलोग्राफिक अध्ययन में पाया गया कि नायलॉन 6/66 एक अर्ध-क्रिस्टलीय सामग्री है, जिसमें मोल्डिंग के बाद क्रिस्टलीय और अनाकार दोनों क्षेत्र शामिल हैं। क्रिस्टलीय क्षेत्र में, आणविक श्रृंखलाएं एक प्लानर ज़िगज़ैग कंफॉर्मेशन में होती हैं, और हाइड्रोजन बॉन्ड्स बॉन्ड के माध्यम से जंजीरों के बीच बनते हैं। अनाकार क्षेत्र में, आणविक श्रृंखला विरूपण यादृच्छिक है, अधिकांश एमाइड बॉन्ड हाइड्रोजन बॉन्ड बनाने के लिए बातचीत नहीं करते हैं, और "मुक्त" स्थिति में हैं, लेकिन यह खारिज नहीं किया जाता है कि कुछ क्षेत्र स्थानीय हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं।
पहले के अध्ययनों में, नायलॉन क्रिस्टलीयता को अक्सर घनत्व द्वारा अनुमानित किया गया था। नायलॉन 6/66 का घनत्व पानी की तुलना में अधिक है। पानी को अवशोषित करने के बाद, इन दोनों सामग्रियों का घनत्व इसके बजाय बढ़ जाता है, और क्रिस्टलीयता भी बढ़ जाती है। नायलॉन 6/66 सामग्री जो खिंचाव उन्मुख हो गई हैं, अक्सर कुछ restress-crystals होते हैं। अध्ययन में पाया गया कि पानी के अवशोषण के बाद, नायलॉन सामग्री में γ-crystals का अनुपात कम हो गया, जबकि अधिक स्थिर α-crystals के अनुपात में वृद्धि हुई।
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यांत्रिक गुण और आणविक गति
जल अवशोषण के बाद नायलॉन के यांत्रिक गुणों में परिवर्तन स्पष्ट है। सबसे महत्वपूर्ण कठोरता, मापांक और तन्यता ताकत की कमी, उपज बिंदु की कमी और प्रभाव शक्ति की वृद्धि है।
नायलॉन 6/66 के आणविक गति अनुसंधान में परमाणु चुंबकीय अनुनाद, गतिशील यांत्रिक विश्राम और ढांकता हुआ नुकसान जैसे तरीके शामिल हैं। जल अवशोषण से पहले और बाद में नायलॉन 6/66 के परिवर्तन पर शोध से पता चलता है कि इसका कांच संक्रमण तापमान (टीजी) नमी के प्रति अपेक्षाकृत संवेदनशील है। पानी के अवशोषण के बाद, टीजी में काफी गिरावट आई। उदाहरण के लिए, TG = 94 ℃ जब नायलॉन 6 की पानी की सामग्री 0.35%w/w, tg = -6 ℃ होती है जब पानी की सामग्री 10.33%w/w होती है; TG = 78 ℃ जब पानी की सामग्री 11%w/w सूखी नायलॉन 66 = 40 ° C का होता है। इसी समय, यह पाया जाता है कि पानी के अवशोषण की वृद्धि के साथ टीजी की प्रक्रिया में कमी एक चरण है। प्रारंभिक गिरावट तेजी से है; जब जल अवशोषण द्रव्यमान अंश एक निश्चित मूल्य से अधिक हो जाता है, तो गिरावट धीमी होती है।
विभिन्न साहित्य रिपोर्टों के आधार पर, महत्वपूर्ण मूल्य लगभग 2% से 4% है। नायलॉन 6/66 भी कम तापमान पर बीटा और गामा संक्रमणों को प्रदर्शित करता है, जहां बीटा संक्रमण केवल गीले नमूनों में देखा जाता है, और इसकी ताकत जल अवशोषण के साथ बढ़ जाती है। कुछ अध्ययनों में यह भी पाया गया है कि of- संक्रमण शिखर की तीव्रता में वृद्धि γ- संक्रमण शिखर की कमी के साथ है, और टीजी के समान एक चरण प्रस्तुत करता है।
उपरोक्त घटनाएं सभी प्लास्टिसाइजेशन के प्रभाव को इंगित करती हैं। हालांकि, जब परीक्षण तापमान और कम हो जाता है और एक निश्चित महत्वपूर्ण तापमान से अधिक हो जाता है, तो नायलॉन 6/66 सामग्री में नमी का प्रभाव क्रॉस-लिंकिंग सख्त होने के समान होता है। इस महत्वपूर्ण तापमान का विशिष्ट मूल्य अलग -अलग रिपोर्टों में बहुत भिन्न होता है, और कुछ लोग सुझाव देते हैं कि यह गतिशील यांत्रिक परीक्षण की आवृत्ति, नमूने के उन्मुखीकरण की डिग्री और अन्य स्थितियों में अंतर से संबंधित है।
नायलॉन लंबे समय तक उपज बिंदु से कम तनाव के अधीन होने के बाद कठोर होगा। इस प्रभाव को "स्ट्रेस एजिंग" कहा जाता है। पानी के अवशोषण के बाद, तनाव उम्र बढ़ने की दर में तेजी आती है।
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आकार परिवर्तन
नायलॉन 6/66 पानी को अवशोषित करने के बाद मात्रा में विस्तार करेगा। विस्तार करते समय, सामग्री के आयामी परिवर्तन और जल अवशोषण के परिवर्तन को पूरी तरह से सिंक्रनाइज़ नहीं किया जाता है। नायलॉन 6 फाइबर जल्दी से फैलता है और फिर धीरे -धीरे पानी के अवशोषण के परिवर्तन के साथ; जबकि नायलॉन 6 फिल्म इसके विपरीत है। उन्मुख नमूने को फैलाने के बाद, विस्तार अनिसोट्रोपिक है। स्ट्रेच ओरिएंटेशन की दिशा में सूजन अधिक स्पष्ट है।
अध्ययनों में पाया गया है कि स्ट्रेचिंग की कार्रवाई के तहत, नायलॉन 6/66 का इंटरमॉलेक्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड ओरिएंटेशन स्ट्रेचिंग दिशा के करीब है, इसलिए यह माना जाता है कि नायलॉन 6/66 का जल अवशोषण विस्तार अंतर -आलीशान की दिशा के साथ अधिक स्पष्ट है। हाइड्रोजन बंध।
यह इस से जाना जा सकता है कि नायलॉन में उच्च जल अवशोषण होता है, जो कुछ हद तक आयामी स्थिरता और विद्युत गुणों को प्रभावित करता है, विशेष रूप से पतली-दीवार वाले भागों का मोटा होना; जल अवशोषण भी प्लास्टिक की यांत्रिक शक्ति को बहुत कम कर देगा। सामग्री का चयन करते समय, उपयोग के वातावरण का प्रभाव और अन्य घटकों के साथ सहयोग की सटीकता को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
अब आम अभ्यास राल के जल अवशोषण को कम करने के लिए फाइबर सुदृढीकरण का उपयोग करना है ताकि यह उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता के तहत काम कर सके। फेनोलिक रेजिन जैसे फेनोलिक रेजिन और पॉलीविनाइलफेनोल्स को जोड़ने के तरीके भी हैं, और नायलॉन के पानी के अवशोषण को कम करने के लिए अकार्बनिक नैनोकणों को जोड़ना है।
नायलॉन में पानी का अवशोषण क्यों होता है, और जल अवशोषण के बाद प्रदर्शन पर इसका क्या प्रभाव पड़ता है?
2023 02/02