Kapitola 5

Kapitola 5: Experimenty: vliv vlhkosti na mechanické vlastnosti¶

Vliv vlhkosti na mechanické vlastnosti polyamidů je dobře prostudován a experimenty s PA6 a PA66 demonstruje klíčové změny v pevnosti, pružnosti a plasticitě. Tyto výzkumy pomáhají pochopit, jak kontrolovat provozní a procesní podmínky materiálů, aby se zachovaly jejich vlastnosti.

Hlavní výsledky experimentů:¶

Snížení pevnosti:
Při nasycení vlhkostí se pevnost v tahu PA6 snižuje o 30-50%.
Polyamidy se stávají méně tuhými, což souvisí s plastifikací.
Zvýšení plasticity:
Při absorbci vody se prodloužení při přetržení zvyšuje 2-3krát.
To činí materiál pružnější, ale snižuje jeho schopnost vydrţet vysoké zátěţe.
Změna pružnosti:
Modul pružnosti polyamidů se snižuje úměrně úrovni vlhkosti.

Graf vlivu vlhkosti na PA6:¶

Obrázek 9. Křivky napětí-deformace PA6 při různých úrovních vlhkosti.

DAM (Dry As Molded): suchý materiál vykazuje vysokou pevnost a nízké prodloužení.
Kondicionovaný (23°C, 50% vlhkosti): přechodné chování mezi suchým a nasyceným stavem.
Nasycený (100°C, úplná absorpce vody): snížení pevnosti, ale zvýšení prodloužení.

Příklad změny modulu pružnosti:¶

Na následujícím grafu jsou uvedena data pro PA66:

Obrázek 10. Závislost modulu pružnosti PA66 na vlhkosti.

Suchý PA66: modul pružnosti dosahuje 2,9 GPa.
Při nasycení vlhkostí: modul pružnosti se snižuje na 1,5 GPa, což demonstruje plastifikační účinek vody.

Praktický význam výsledků:¶

Předpověď chování materiálů:
Údaje z experimentů umožňují předpovídat, jak se výrobky z polyamidu budou chovat v podmínkách vysoké vlhkosti.
Optimalizace procesu sušení:
Vyhnutí se nadměrné vlhkosti před zpracováním zabraňuje ztrátě pevnosti.
Výběr provozních podmínek:
Pro součásti vystavené mechanickému zatíţení se doporučuje pouţívání stabilizovaných nebo vyztužených polyamidů.

Shrnutí:¶

Experimenty ukazují, ţe kontrola vlhkosti je klíčová pro zachování mechanických vlastností polyamidů. V následující kapitole se budeme věnovat příkladům chyb sušení a důsledkům přehřátí materiálů.