【概述】

注塑加工廠和產(chǎn)品的Z·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(yīng)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(jīng)過“水煮" 等調(diào)濕處理后，提高部件內(nèi)的水氣含量可有效地改善其易脆性。

【什么是“水煮"調(diào)濕處理？】

水煮工序棋實跟我們的金屬“回火” 處理工序的設(shè)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(nèi)部的大分子盡量地趨于自然取向和達到內(nèi)部的結(jié)晶與解晶的平衡，從而消除其內(nèi)部應(yīng)力。

此外,當(dāng)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(dǎo)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(zhuǎn)變溫度。處于玻璃化轉(zhuǎn)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。

【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(diào)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(jīng)過主動調(diào)濕處理，塑料部件內(nèi)的Z·終水分含量達到3.2% ，緊接著馬上把這些部件拿去應(yīng)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(jīng)使用，立即出現(xiàn)質(zhì)量問題。把這些部件拿回去進行評估檢測，發(fā)現(xiàn)其濕氣含已經(jīng)降低至1.2%~1.5%。

總結(jié)塑料部件的現(xiàn)場使用經(jīng)驗，得出結(jié)論是,經(jīng)過調(diào)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(diào)濕過程中，人們往往會在短時間內(nèi)，往聚合物體內(nèi)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(nèi)。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(dāng)材料已發(fā)生老化時，調(diào)濕處理對材料的韌性提高變得更加有限。

【部件的終端用戶如何才能判斷出造成部件脆性的根本原因呢？】

那么，如何判斷制件脆性是由于內(nèi)應(yīng)力存在還是原材料本身性質(zhì)引起？

其實很簡單，通過進行熔體流動速率( MFR )測試即可判斷。分別將純新樹脂、優(yōu)質(zhì)注塑件、脆性注塑件的檢測數(shù)據(jù)進行對比。

原則上，未填充聚合物可接受的MFR上限值為提高40%，優(yōu)質(zhì)注塑件可提升22%的標(biāo)準(zhǔn)值，劣質(zhì)部件的MFR變化值會高出近200%。

利用MFR測試值來分析和評估尼龍部件會碰到幾個大問題。MFR值是標(biāo)稱聚碳酸酯、聚丙烯等多種樹脂相對平均分子的一個參數(shù)，很少有尼龍樹脂供應(yīng)商采用這一參數(shù)來衡量尼龍樹脂，這是由于尼龍與水相互之間存在著特殊的影響關(guān)系所致。在尼龍部件中，由于水起到了增塑劑的作用,水氣含量對MFR的測量值有較大影響。

【實驗/操作方法】

尼龍件水煮的Z之佳溫度和時間：90℃-100℃ , 2-3小時；調(diào)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(nèi)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(nèi)，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(diào)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。

【實驗結(jié)果/結(jié)論】

由上表可知，這種材料的濕氣含量分別在0.20%和0.04%時，前者的MFR值高出后者將近40%。這樣就很難判斷是由于濕氣含變化而導(dǎo)致聚合物流動性發(fā)生變化，還是因分子量改變而造成了流動性變化。

有一個解決方案是,建立一個材料濕氣含量與MFR的曲線關(guān)系圖，圖2顯示，MFR變化值與濕氣含變化大約呈直線關(guān)系。可以通過將樣本進行對比，即將樣本內(nèi)含濕氣大幅波動變化的MFR值與樣本長期保持干燥狀態(tài)下的MFR值進行比較。