二次革命论
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化学环境为塑料耐久性最严苛考验中的一个。如果加上高温，则问题更加复杂化。下面是一些新数据，能够帮助您选择适合用途需要的最佳塑料材料，以对抗这些对材料有破坏性的条件。有些塑料树脂由于化学结构的原因，在某些溶剂中会发生溶解，或在接触某些溶剂时发生软化。但除了这些初步认识外，聚合物的耐化学腐蚀性是很难通过任何简单的方法来预测的。由于使用要求千差万别，因此即使是确定出进行化学耐腐蚀性鉴别所使用的测试参数也并非一件易事。此处所报告的研究结果中，接触高温和化学物质所导致的抗拉强度变化是用来确定各种不同的环境下的耐化学腐蚀性的标准。 水分在整个热塑性部件内的传输有两种形式：吸收和扩散。吸收是指水分子进入树脂内；扩散是指水分子在树脂内进行无规则运动而进行分布。如果水的接触形式是蒸汽，则平衡吸水率是相对湿度（蒸汽分压）的函数。在分压低的情况下，根据亨利定律(在热塑性材料内水的浓度等于常数乘以分压)，吸水率(以及由此造成的尺寸变化）与其存在线性关系。
与理想状况（水分子均匀分布）的差异是由于形成了高浓度水分子簇以及在水分子键周围产生了“位置效应”所造成的。如果尼龙、聚酯、聚氨酯和聚碳酸酯出现位置效应则说明干燥模塑材的物理性能在潮湿条件下发生了大幅变化。
当热塑性材料浸泡在水中时，水的作用速度比在蒸汽环境下更快。平衡度是否实现在更大程度上受吸
收作用控制。吸收成为水分接触（即“浸润”）的直接因素。任何热塑性材料都不能被水完全浸润，因为水的表面张力(72.5 dynes/cm)太高。
化学物质如何影响聚合物
化学环境通过两种机理降低聚合物的完整性：溶剂效应和降解效应。主要因素是溶解过程；降解仅是特例，并非常规
极性与粘度是影响溶剂效应的主要因素（尽管熔点和沸点温度同样很重要)。如果溶剂的极性与主要聚合物键的极性相匹配，则机械性能的损失程度最高。因此，极性匹配程度越高，则聚合物与溶剂越不兼容。应该通过评估确定哪些材料与环境的极性匹配程度最低，来选择一种最适合环境的聚合物。例如，如1所示，尼龙6/6对于四氯化碳等清洁剂具有耐腐蚀性，而聚苯乙烯和乙二醇（防冻液）却不兼容。纯溶剂与非纯溶剂或混合溶剂相比，通常对聚合物或合成物的影响较小。例如，汽油比乙烷的影响大。
水 - 通用化学物质
通常最注重的是评估聚合物的耐化学腐蚀性，而过于忽视环境中最丰富的液体--水的作用。工程应用中所使用的所有聚合物和合成物在水环境中至少具有公称耐受性，否则不得作为工程材料进行使用。
任何玻璃纤维增强型热塑性树脂都不会遇水便溶解。即使是在微量条件下，水分子与复合材料之间也绝不会相互发生化学作用(溶解)。因此，这些材料经常出现的失效模式，如：膨胀、应力开裂及吸液一定是由于存在有水分子、离子（盐）杂质、溶气和细菌所造成的。
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高温聚合物按照耐水解性可分为几个等级。氟化聚合物对所测试的各种材料的耐受性最好，并且对水性化学腐蚀的耐受性也是最好的。而尼龙和聚酯的总体耐受性最差，对水性化学腐蚀的耐受性尤其差。聚酰亚胺显示了良好的总体耐受性，但对水基碱腐蚀的耐受性差，在高温下对芳香族化学腐蚀的耐受性也差。聚砜对水性化学腐蚀具有出的耐受性，但能够被有机溶剂尤其是芳香族溶剂溶解。聚苯硫醚显示了良好的总体耐受性。其弱点是不耐受硝酸等易导致材料变脆的氧化酸、三氯乙烯等氯化溶剂以及易导致应力开裂的氯苯。
对于一个给定系列的相关树脂，耐化学腐蚀性一般受持续使用温度影响。一个很好的例子就是聚砜被甲苯溶解：双酚砜在室温下溶解，聚醚砜在180°F (82°C)下降解，聚芳砜在300°F(149°C)下降解。
在高温化学环境下，硅烷耦合剂和玻璃纤维本身所具有的耐水解性便成为了影响具有耐化学腐蚀性型材的更为重要的因素。玻璃纤维在室温下不耐受氢
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2011年兵役法氟酸的腐蚀。在212°F(100°C)以上的温度下，它们不耐受强碱的腐蚀。温度更高时，磷酸和硫酸会降低玻璃纤维的性能。除了应变的样品损失更多的抗拉强度外，其他更加特殊的趋势也显而易见。如果一种材料的耐化学腐蚀性在非应变情况下视为优秀或可接受，那么该材料在应变情况下额外损失的抗拉强度一般为0%到 5%。因此，大部分在非应变情况下视为优秀或可
接受的玻璃强化的热塑性材料，在应变情况下依然
是优秀或可接受的。而耐受性尚可或不可接受的热塑性材料在应变情况下一般会额外损失5%到15%的抗拉强度。例如，30%玻璃增强型聚醚砜在非应变情况下对乙二醇具有出的耐受性，所测得的抗拉强度值为22,700psi(156MPa)。当该材料应变率为 0.25%时，未发现额外的损失。该复合材料对甲苯的耐受性被认为一般，抗拉强度为19,300psi(133 MPa)。当应变率为0.25%时，其抗拉强度额外损失近50%，达到10,000psi(69MPa)。玻璃纤维增强型尼龙树脂的吸水量会比简单地将树脂换成玻璃纤维的情况下要少。显然，尼龙树脂酰胺基比水分对对玻璃纤维上浆系统更具有亲合性。玻璃纤维增强型尼龙树脂的另一个特征是比未增强型尼龙较不容易发生应力开裂。目前尚不清楚这种应力开裂的机理，但玻璃增强材料通过沿玻璃纤维而不是在树脂内传播应力而明显地缓解了这种效应。
玻璃纤维增强型树脂含有与树脂粘结的偶联剂，因此消除了与水分子的相互作用，从而提高了合成物的稳定性。因此，与纯（非增强型）树脂相比，大部分玻璃纤维增强型树脂在水环境的影响下的物理性能都得到了更好的保持。
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塑料的评估
本研究中所测试的材料为树脂和玻璃纤维增强型合成物，这些材料通常被认为是高温条件下的优秀备选材料。这些材料具有良好的高温强度、高熔点和基本良好的稳定性，具有较强的耐化学腐蚀性能。
为提供一个进行比较的参照基础，所有样品（ASTM D638条形拉伸试样）都在室温下用化学液体浸泡七天。使用了两组样品：一组为非应变样品，另一组样品应变（弯曲）比例为0.25%。抗拉强度损失不
阳光聊天室超过3%的材料视为优秀；损失3%到10%的视为可接受；损失10%到25%的视为一般（适合短期接触化学物质，例如在加工或其他一次性操作中)。抗拉强度损失25%以上的材料视为不适合接触所示环境，不管接触时间多长。由于大部分玻璃纤维增强型热塑性材料都会在正常环境温度下使用，因此通常将室温条件下抗拉强度的变化数据作为“正常”条件下进行耐化学腐蚀性评估的基础。对于此处讨论的大部分树脂而言，高温下的耐化学腐蚀性更为贴切。表2和表3分别列举了在180°F(82°C)温度条件下存储三天和在300°F (149°C)下存储一天后的测试结果。如果应用时仅需要热塑性部件具有自承性，则应参考非应变拉伸变化的数据。但对于更严苛的应用环境而言，应变率为0.25%的样品拉伸强度变化数据则更为有用
表1玻璃纤维增强型热塑性材料在23°C下存放7天后的耐化学腐蚀性
聚酰亚胺30非应变F F X A F F
0.25%应变F X X A F F ETFE20非应变E F F E E E
0.25%应变E F F E E E FEP20非应变E A A E E E
0.25%应变E F F E E E PPS40非应变E F F E E E
0.25%应变E F F E E E PES40非应变A A F E E A
0.25%应变A F F A E F 尼龙6/650非应变F F X F F F
0.25%应变X F X X F X 聚酯40非应变A F F A F X
0.25%应变A X X F F X 聚砜40非应变A A F A E F
0.25%应变F F F F A F 聚芳砜 0非应变A A E E E A
0.25%应变F A A A E F 聚对羟基苯甲酸酯 0非应变F F F F F X 聚酰胺-酰亚胺 0非应变A E E E E X
表2玻璃纤维增强型热塑性材料在82°C下存放3天后的耐化学腐蚀性
聚酰亚胺30非应变X X X X X F
0.25%应变X X X X X F ETFE20非应变E F F A E E
0.25%应变E F F A E E FEP20非应变A F X E E E
0.25%应变A F X E E E PPS40非应变A X X E A E
0.25%应变F X X A F A PES40非应变A A F A A F
0.25%应变F F X F F F 尼龙6/650非应变X X X X X X
0.25%应变X X X X X X 聚酯40非应变X X X X X X
0.25%应变X X X X X X 聚砜40非应变F F F A F F
0.25%应变F F X F F F 聚芳砜 0非应变A A A A A A
0.25%应变F A F F F F 聚对羟基苯甲酸酯 0非应变F X F F X X 聚酰胺-酰亚胺 0非应变F F A A A X
说明 E 优秀0%到3%抗拉强度损失
A 可接受3%到5%抗拉强度损失
F 一般10%到25%抗拉强度损失
X 不推荐25%以上抗拉强度损失
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说明 E 优秀0%到3%抗拉强度损失 A 可接受3%到5%抗拉强度损失 F 一般10%到25%抗拉强度损失 X 不推荐25%以上抗拉强度损失
表1（续）玻璃纤维增强型热塑性材料在23°C 下存放7天后的耐化学腐蚀性
聚酰亚胺30非应变E E F F A 0.25%应变E A F X A ETFE 20非应变E E F E E 0.25%应变E E F E E FEP 20非应变E E E E E 0.25%应变E E E E E PPS 40非应变A E A F F 0.25%应变A E F X F PES 40非应变E E F F A 0.25%应变E E X F F 尼龙 6/650非应变A A E E E 0.25%应变F A E A A 聚酯40非应变A A F F F 0.25%应变A A F F X 聚砜40非应变E A X X A 0.25%应变E A X X F 聚芳砜
0非应变E E F A E 0.25%应变A E F A A 聚对羟基苯甲酸酯0非应变X F X F F 聚酰胺-酰亚胺
非应变
E
E
E
应力E
E
表2（续）玻璃纤维增强型热塑性材料在82°C 下存放3天后的耐化学腐蚀性
聚酰亚胺30非应变X A X X A 0.25%应变X F X X F ETFE 20非应变E A F F E 0.25%应变E A F F E FEP 20非应变F F F F E 0.25%应变F F F X E PPS 40非应变A A F X F 0.25%应变F F F X F PES 40非应变E A F X A 0.25%应变A A X X F 尼龙6/650非应变X F A A F 0.25%应变X F A F F 聚酯40非应变X X X X X 0.25%应变X X X X X 聚砜40非应变A A X X F 0.25%应变F A X X X 聚芳砜
0非应变A E F F F 0.25%应变F X F X X 聚对羟基苯甲酸酯 0非应变X X X X F 聚酰胺-酰亚胺
非应变
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A
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