尼龙材料如今已经渗透到我们生活的方方面面，给我们的日常生活带来各种便捷。但是尼龙材料的吸水性对材料的使用影响也很大，今天我们就来深入聊聊关于尼龙材料的吸水科学。

首先是关于尼龙材料的几个概念

吸水性：在化学里该术语是指材料在水中能吸收水的性质。

吸湿性：在化学里是指从气态环境中吸收水分的性质。

吸水率（含水率）：产品中所含水的重量和干态产品重量的比值。

平衡吸水率：例如在23℃的水中，材料吸水达到平衡的状态即为平衡吸水率。

平衡吸湿率：例如在23℃，50%相对湿度的条件下，材料从环境中吸湿达到平衡的状态即为平衡吸湿率。

其计算方法为：

*m1: 产品干燥时的重量

*m2: 吸湿或者吸水之后产品的总重量

化学中经常提到：结构决定性质。PA6 和PA66分子中固有酰胺基团，吸湿性便是由酰胺基团给材料带来的与生俱来的的特性。

PA6由己内酰胺开环再聚合，PA66由己二胺和己二酸聚合而成。二者分子链中都含有如下的酰胺基团结构：

图一：酰胺分子结构

酰胺基团遇上水分子后，极易形成氢键，这是一种介于范德华力和化学键中间的结合力， 因此尼龙极易吸水且不容易烘干。

图二：PA 6与水形成氢键示意图

由于PA6和PA66的结构不同，二者在相同的条件下，平衡吸水率也有一定的差异。在23℃/50%相对湿度的标准环境中，纯PA6制品的平衡吸水率为3.0左右；纯PA66制品的平衡吸水率2.8左右。

图三：PA 6 和PA 66分子结构

尼龙材料中的酰胺基团与水分子形成氢键后，本质上也是 分子结构发生了变化。故而材料的性能也会进一步的发生变化。随着测试样条中含水率的增加，其机械性能理论上会有如下变化：

☆ 拉伸和弯曲强度降低

☆ 断裂延长率增高

☆ 拉伸和弯曲模量降低

☆ 冲击强度提高

工程师在设计产品时，除了考虑材料的适用性，同时要注意由于吸湿会导致产品变形/尺寸变化而影响装配，例如吸湿后：

1 制品的尺寸会发生变化

2 制品的韧性会增加

3 制品的刚性会下降

下期，我们将详细介绍如何测试材料的吸水率，以及如何降低尼龙制品（PA6/PA66为基材）的平衡吸水率问题。敬请关注。