Поглощение влаги
Полиамиды обладают повышенной по сравнению с другими термопластами гигроскопичностью. Некоторые полиамиды могут поглощать из окружающей среды до 10% (масс.) воды. Это вызывает осложнения при переработке и применении полиамидов, поскольку наличие влаги в полимере влияет не только на большинство его свойств, но и на стабильность размеров изделия.
В процессах переработки, таких как литье под давлением или экструзия, как правило, используют высушенные материалы, в которых содержание влаги понижено. Исходные материалы должны подаваться на переработку в закрытых контейнерах, открывающихся непосредственно перед началом процесса. Для прогнозирования поведения изделий из полиамидов в процессе эксплуатации необходимо знать не только влияние количества поглощаемой влаги на их свойства, но и основные закономерности процесса сорбции воды полиамидами. При этом существенны как кинетические, так и термодинамические закономерности процесса сорбции.
Кинетика сорбции. Скорость сорбции и десорбции влаги определяется процессами диффузии и в значительной степени зависит от температуры. Приближенная оценка коэффициентов диффузии влаги в полиамидах может производиться по теоретически выведенным уравнениям.
Подобно сорбции, сушка или десорбция влаги из полиамидов является диффузионно-контролируемым процессом, для описания которого применимо соотношение, аналогичное уравнениям, описывающим процесс сорбции.
Равновесное поглощение влаги. Важными факторами, определяющими равновесное содержание влаги в полиамидах, являются:
- относительная влажность или парциальное давление водяных паров в окружающей среде;
- соотношение групп СН2 и CONH;
- степень кристалличности.
Равновесное поглощение влаги полиамидом из воздуха возрастает с увеличением относительной влажности среды до достижения максимальной степени насыщения, которое достигается при 100%-ной влажности воздуха. Достигнутое при этом влагосодержа-ние является предельной величиной, которую можно получить при насыщении полиамида на воздухе, и она не увеличивается заметно даже при погружении полимера в воду.
Практически равновесное содержание влаги в полиамидах достигается довольно редко, поскольку сорбция влаги является относительно медленным диффузионным процессом. Полиамидные детали, к которым предъявляется требование неизменности их геометрических размеров при эксплуатации, должны подвергаться предварительной обработке для достижения равновесного влагосодержания в материале в условиях, близких к реальным условиям эксплуатации изделий. Неполного кондиционирования вполне достаточно для деталей, работающих в атмосфере, относительная влажность которой изменяется в пределах от 20 до 70%, поскольку относительно малые скорости диффузионных процессов в полимерах обеспечивают относительно небольшое изменение размеров детали при резких перепадах климатических условии. Полное насыщение влагой необходимо для деталей, работающих в водной среде.
Увеличение отношения СН2: CONH вызывает уменьшение равновесного содержания влаги в полимере.
Большое влияние на равновесное влагосодержание оказывает степень кристалличности полиамидов.
Температура на равновесное влагосодержание в полиамидах оказывает незначительное влияние. Этот факт используют для ускорения процесса насыщения полиамидов влагой путем обработки полимера горячей или кипящей водой.
Ввиду того что поглощение влаги полиамидами зависит от многих факторов, наиболее наглядно поведение полимера представляется в графической форме,
| 
