尼龙吸水后对性质的影响!
聚酰胺纤维俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
脂肪族聚酰胺由于含有胺基和羰基，易与水分子形成氢键，因此所得到的各种材料在使用时容易 吸水，产生 增塑效应，导致材料 体积膨胀、 模量下降，在应力作用下发生 明显蠕变。
聚己内酰胺和聚己二酸己二胺（尼龙6和尼龙66）是最常用的聚酰胺材料，它们最高能从潮湿空气中吸收 质量分数10%的水分，在一般湿度环境下也能吸收 质量分数2%到4%的水分，导致多种 力学性能的变化。
（PA6和PA66吸水性明显高出其他材料）
尼龙吸水后对性质的影响
以尼龙6和尼龙66为例。尼龙6/66吸水之后，多种性质发生变化，而且许多性质的改变和吸水量有关系。
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结晶度和晶体结构
对尼龙6/66的晶体学研究发现，尼龙6/66都是半结晶性材料，成型后都含有晶区和非晶区。在晶区，分子链呈平面锯齿构象，通过酰胺键在链与链之间形成氢键。在非晶区，分子链构象呈无规状，大多数酰胺键没有相互作用形成氢键，呈“自由”状态，但不排除少数区域形成了局部的氢键。
早期的研究中，尼龙结晶度常通过密度来估算。尼龙6/66的密度比水大，吸水后，这两种材料的密度反而上升，结晶度也上升。经过拉伸取向的尼龙6/66材料常含有部分γ-晶。研究发现， 吸水后尼龙材料的γ-晶比例减少，而更稳定的α-晶比例增大。
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力学性能和分子运动
尼龙吸水后在力学性能上的变化很明显。 最主要是硬度、模量和拉伸强度下降、屈服点降低、冲击强度增加。
尼龙6/66的分子运动研究有核磁共振、动态力学松弛和介电损耗等方法，研究尼龙6/66材料吸水前后的转变发现，其玻璃化转变温度（Tg）对水分比较敏感，吸水之后，Tg大幅下降。例如，尼龙6水含量为0.35%w/w时Tg=94℃，10.33%w/w时Tg=-6℃；干燥尼龙66Tg=78℃，当含水量为11%w/w时Tg=40℃。同时发现， Tg随吸水量增加而下降的过程具有阶段性。起始下降迅速；当吸水质量分数超过一定值之后，下降缓慢。
综合各文献报道，该临界值约在2%~4%。尼龙6/66还在较低温度下表现β和γ转变，其中β转变只在潮湿的样品中观察到，且其强度随着吸水量的增加而增加。有的研究还发现，β转变峰强度的增加伴随着γ转变峰的减少，并呈现类似Tg的阶段性。
以上现象均表明类似塑化的效果，然而当测试温度进一步降低，超过某临界温度后，水分在尼龙6/66材料中的作用就相反，类似交联硬化。这个临界温度的具体值在不同报道中相差较大，有人提出这与动态力学测试频率、样品的取向程度等条件的不同有关。
尼龙在长期受到小于屈服点的应力作用后，会发生硬化，这种效果称为 “应力老化”（stress aging）。在吸水后，应力老化的速率加快。
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尺寸变化
尼龙6/66吸水后体积将 发生膨胀。膨胀时，材料尺寸变化和吸水量变化并不完全同步。尼龙6纤维随着吸水量变化膨胀先快后慢；而尼龙6薄膜则相反。经过拉伸取向的样品，膨胀具有各向异性。在拉伸取向的方向上膨胀较明显。
研究发现，尼龙6/66在拉伸作用下，其中的分子间氢键取向沿拉伸的方向靠拢，因此认为，尼龙6/66吸水膨胀在沿分子间氢键的方向上比较明显。
由此我们可以得知，尼龙吸水性大，饱和水可以达到3%以上。一定的程度上影响尺寸稳定性和电性能，特别是薄壁件增厚影响较大；吸水亦会大大降低塑料的机械强度。在选材时，应顾及使用环境及与别的元件的配合精度的影响。
而现在普遍的做法是通过 纤维增强的方法，可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。
也有 添加酚醛树脂和聚乙烯基苯酚等含酚树脂的方法以及 添加无机纳米粒子的做法来降低尼龙吸水率。
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