

1.材料本征化學結構與穩(wěn)定性:
*化學鍵類型:高分子主鏈和側(cè)基的化學鍵類型是基礎。含有強鍵(如C-F鍵在聚四氟乙烯PTFE中)或惰性基團(如苯環(huán)在聚苯醚PPO中)的材料通常具有優(yōu)異的耐化學性。相反,含有易水解鍵(如酯鍵在PET中、酰胺鍵在尼龍中)或易被氧化基團(如雙鍵在橡膠中)的材料,在特定介質(zhì)(酸、堿、氧化劑)下容易發(fā)生斷鏈或降解。
*分子極性:極性高分子(如PVC、尼龍)與非極性溶劑相容性差,但易受極性溶劑(如水、醇、酸)的溶脹甚至溶解。
2.腐蝕環(huán)境的性質(zhì):
*腐蝕介質(zhì)種類與濃度:不同介質(zhì)(酸、堿、鹽、溶劑、氧化劑、還原劑)對不同高分子材料的侵蝕能力差異巨大。即使是同種介質(zhì),濃度變化也會顯著影響腐蝕速率(如對某些塑料的腐蝕性反而低于稀硫酸)。必須根據(jù)具體介質(zhì)選擇匹配的材料。
*溫度:溫度升高會極大地加速幾乎所有化學反應和物理過程(如擴散、溶脹)。高溫下,原本耐腐蝕的材料可能變得不耐受,介質(zhì)滲透性增加,分子鏈運動加劇,導致材料強度下降、蠕變加劇、更易發(fā)生化學降解或應力開裂。
*應力狀態(tài):在腐蝕介質(zhì)和機械應力(拉伸、彎曲、內(nèi)應力)的共同作用下,高分子材料可能發(fā)生環(huán)境應力開裂。
3.物理腐蝕與滲透作用:
*溶脹:溶劑分子滲入高分子網(wǎng)絡,導致材料體積膨脹、尺寸變化、內(nèi)應力增大,力學性能(強度、模量)顯著下降。嚴重溶脹可能導致配件變形、密封失效或從安裝位置脫落。溶脹通常是化學腐蝕的前奏。
*滲透:氣體或液體小分子通過高分子材料擴散。這不僅可能導致材料本身性能變化(如增塑、老化),更重要的是,如果配件用作密封件或容器,介質(zhì)的滲透會造成密封失效或內(nèi)容物污染/變質(zhì)(如包裝、化工容器、管道)。
*萃取與浸出:介質(zhì)可能溶解或萃取出高分子材料中的添加劑(如增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑),導致材料變硬、變脆、收縮、加速老化,并可能污染介質(zhì)。
4.長期老化與性能演變:
*化學老化:持續(xù)的化學反應(氧化、水解、紫外線降解)會導致分子鏈斷裂、交聯(lián)或側(cè)基改變,使材料逐漸變脆、開裂、粉化、變色、失去原有性能。即使介質(zhì)看似“溫和”(如空氣、水),長期暴露也可能導致顯著老化。
*物理老化:對于玻璃態(tài)高分子,即使沒有化學反應,其內(nèi)部結構也會隨時間向更穩(wěn)定狀態(tài)松弛,導致材料變脆、韌性下降,在應力或沖擊下更易失效。
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