工程塑料合金在長(zhǎng)期使用過程中影響衰減速度的主要因素

1.環(huán)境因素：

*化學(xué)介質(zhì)：接觸酸、堿、氧化劑等化學(xué)物質(zhì)是導(dǎo)致降解的原因之一。這些介質(zhì)可能直接攻擊聚合物鏈（如水解、氧化、溶脹），破壞分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致力學(xué)性能急劇下降。某些介質(zhì)甚至能加速應(yīng)力開裂。

*溫度：高溫是加速幾乎所有老化過程的元兇。它促進(jìn)分子鏈運(yùn)動(dòng)，增加化學(xué)反應(yīng)速率（如氧化、水解），加速添加劑（如穩(wěn)定劑、增塑劑）的揮發(fā)或遷移，并可能導(dǎo)致材料軟化、蠕變加劇或熱氧化降解。即使低于材料熔點(diǎn)的持續(xù)高溫也會(huì)顯著縮短壽命。

*紫外光：太陽(yáng)光中的紫外線能量高，能打斷聚合物鏈或引發(fā)自由基反應(yīng)（光氧化），導(dǎo)致材料表面粉化、變色（黃變）、脆化、失去光澤和強(qiáng)度下降。這對(duì)戶外使用的合金尤為重要。

*氧氣：空氣中的氧氣在熱和光的協(xié)同作用下，會(huì)引發(fā)聚合物鏈的氧化反應(yīng)（熱氧化），產(chǎn)生羰基等含氧基團(tuán)，破壞分子鏈完整性，導(dǎo)致材料變脆、強(qiáng)度下降。

*濕度/水分：水分對(duì)吸濕性樹脂（如尼龍、聚酯）影響顯著。水分可起到增塑作用降低模量，更重要的是能引發(fā)某些聚合物的水解反應(yīng)，尤其在高溫下，導(dǎo)致分子鏈斷裂。水分滲透也可能加速化學(xué)介質(zhì)腐蝕或引起溶脹應(yīng)力。

*微生物：在特定的濕熱環(huán)境下，某些霉菌或細(xì)菌可能生長(zhǎng)，分泌的酶或酸會(huì)侵蝕塑料表面，造成生物降解，雖然對(duì)工程塑料合金影響相對(duì)較小，但在特定場(chǎng)合不可忽視。

2.機(jī)械應(yīng)力因素：

*持續(xù)靜態(tài)負(fù)載：長(zhǎng)期承受恒定應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致蠕變，即材料在低于其瞬時(shí)屈服強(qiáng)度的應(yīng)力下發(fā)生緩慢、持續(xù)的塑性變形，終可能失效。這對(duì)承重或緊固件應(yīng)用至關(guān)重要。

*動(dòng)態(tài)循環(huán)負(fù)載：反復(fù)的應(yīng)力應(yīng)變循環(huán)會(huì)導(dǎo)致疲勞。材料內(nèi)部微裂紋萌生并擴(kuò)展，終導(dǎo)致疲勞斷裂。疲勞壽命對(duì)負(fù)載頻率、幅值、應(yīng)力集中非常敏感。

*磨損：在摩擦工況下，表面的機(jī)械磨損會(huì)直接導(dǎo)致材料損失、尺寸變化和性能下降。

3.材料內(nèi)在因素：

*聚合物基體結(jié)構(gòu)：分子鏈的化學(xué)鍵強(qiáng)度、主鏈結(jié)構(gòu)（如是否含易水解的酯鍵、酰胺鍵或易氧化的叔碳?xì)洌?、結(jié)晶度、分子量及分布等，從根本上決定了材料抵抗環(huán)境侵蝕（如水解、氧化）和應(yīng)力破壞（如蠕變、疲勞）的能力。合金組分間的相容性也影響長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

*添加劑體系：

*穩(wěn)定劑：劑、光穩(wěn)定劑（紫外線吸收劑、受阻胺類）是抵抗熱氧化和光氧化的關(guān)鍵防線。其種類、含量、相容性、持久性（抗遷移、抗萃取、抗揮發(fā)）直接決定了材料在惡劣環(huán)境下的壽命。劣質(zhì)或不足的穩(wěn)定劑會(huì)加速老化。

*其他添加劑：增塑劑可能遷移揮發(fā)導(dǎo)致材料變脆；阻燃劑可能成為熱降解的引發(fā)點(diǎn)；填料/增強(qiáng)劑的界面結(jié)合強(qiáng)度影響長(zhǎng)期力學(xué)性能。

*加工歷史與殘余應(yīng)力：加工過程中的高溫剪切、冷卻速率不均等會(huì)導(dǎo)致材料內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力、分子鏈取向或降解。這些內(nèi)部缺陷在長(zhǎng)期使用中會(huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)或降解起始點(diǎn)，加速性能衰減（如環(huán)境應(yīng)力開裂）。

*雜質(zhì)與缺陷：原料中的雜質(zhì)、加工引入的污染物、制品內(nèi)部的孔隙、微裂紋或表面劃痕等缺陷，都可能成為老化的引發(fā)點(diǎn)或應(yīng)力集中點(diǎn)。