塑料的非力學性能——化學阻抗（耐腐蝕性）

　　化學阻抗又被稱為耐腐蝕性。嚴密地描述聚合物的這項性能，要用化學試劑浸漬試驗方法。要在一定溫度條件下進行大范圍的大量的化學試驗。確定該項性能需經歷較長的時間。經浸漬的試樣被取出后，要立即作質量和力學性能的測試。也有測試樣厚度的。力學性能主要是彈性模量、有缺口的懸臂梁沖擊和硬度等。然后與原始試樣的質量和力學性能作對比。國外有ISO175和ASTM D543的化學阻抗試驗標準，有大約50種具有潛在腐蝕作用的化學試劑在無負載作用下，輪流浸漬測試。

　　被浸漬后的試樣有體積膨脹的現象，甚至出現裂紋或(和)裂縫。聚合物在化學液體中浸泡，其膨脹過程有兩個階段。第一階段，可溶的聚合物表面被化學溶劑溶解和吸收。第二階段，溶液通過聚合物的自由體積而擴敢。化學阻抗能力表現在化學溶液在聚合物中的擴散速率。歸結于溶液與聚合物產生的各種化學反應。

　　聚四氟乙烯在強酸、堿和溶劑中有優異的化學穩定性。但溶液或熔融狀態的堿金屬能奪取PTFE中的氟原子。生成金屬氟化物，附結于材料表面。從而使PTFE表面具有可粘結的特性。如用溶有金屬鈉的氨液浸浸PTFE，在其表面變色后可用環氧樹脂粘結。PTFE溶于二氯二氟甲烷類的碳氫氟化物，有5%〜10%的膨脹重量。但并不滲透，而且是可逆的。

　　實際使用的塑料件都存在各種力學應力。具有應力的試樣進行化學浸漬試驗校驗裂縫的產生，稱為環境應力裂縫試驗。這種試驗側重于研究材料的化學阻抗性能。還有一種在弱負載下、浸漬惰性非溶劑液體的環境應力裂縫的測試。它是研究聚合物脆化和蠕變開裂，屬于慢裂紋的生成過程。兩者形成的裂縫機理有區別。

　　塑料的吸水性是個重要的性能。水是“萬能的溶劑”，水解反應使許多聚合物的主鏈降解，促使材料的拉伸強度和剛度下降，增大了蠕變的速率。最典型的是聚酰胺的水解過程。水中的氫原子能攻擊酰胺基—CONH—中的氫原子與帶負電的氧原子結合，使主鏈斷裂。因此，聚酰胺分子結構中酰胺基密度減小，能改善吸水性能。半結晶聚酰胺中的無定形區的水解反應進行較快。已吸濕的聚合物處于加工的熔融狀態時，水解反應更加迅速。因此，聚酰胺等塑料在擠出或注射前，要充分干燥。聚酯和聚氨酯也有類似的弱點。水會影響復合塑料中顆粒填料或增強纖維與基體聚合物的結合強度。結合界面上的脫粘會導致材料的破壞。填料和玻璃纖維經混料前的偶聯劑處理，可阻止水分擴散。這些偶聯劑如硅烷等都應是憎水的。純熱固性聚合物的水分吸收和擴散是很低的。但是用木粉等吸水性填料充填后，吸水性大增。

　　吸水使塑料件的尺寸不穩定。聚酰胺塑件在模塑后要作調濕處理。吸水塑料件的絕緣性變差，是電氣零件潛在的危險。吸水量和吸水百分率是選用塑料品種的重要指標。我國有GB1034—86《塑料吸水性試驗方法》。此標準等同ISO62和ASTM D570。表1是按ASTM D570標準測試的各種塑料的吸水率。將試樣浸入23℃的蒸餾水24h，測得相對于原始質量的吸水百分率。

表1　各種塑料的吸水率/%

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