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高分子配件在潮濕環(huán)境中使用材料的吸水率有哪些影響?
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  • 1.物理性能下降(力學(xué)性能劣化):

    *塑化效應(yīng):水分子滲入高分子鏈之間,起到類似增塑劑的作用,削弱了分子鏈間的相互作用力

    *沖擊韌性變化:對(duì)于某些脆性材料(如未增韌的聚酯、聚碳酸酯),少量吸水可能略微提高沖擊韌性(水分子緩解了應(yīng)力集中)。但對(duì)于多數(shù)材料,特別是吸水率高的材料,過(guò)度吸水可能導(dǎo)致韌性下降或性能變得不穩(wěn)定。

    2.尺寸穩(wěn)定性變差(溶脹):

    *體積膨脹:水分子占據(jù)高分子鏈間的空隙,導(dǎo)致材料發(fā)生體積膨脹(溶脹)。吸水率越高,膨脹率越大。

    3.化學(xué)性能變化(水解與老化加速):

    *添加劑溶出/遷移:吸水可能加速材料內(nèi)部添加劑(如增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑、顏料)的溶出和遷移,不僅影響材料本身性能,還可能污染環(huán)境或接觸的介質(zhì)。

    *老化加速:水是許多化學(xué)反應(yīng)的媒介和參與者。吸水會(huì)加速高分子材料在濕熱環(huán)境下的氧化、光氧老化等降解過(guò)程。

    4.電學(xué)性能劣化:

    *絕緣性下降:水是極性分子,具有良好的導(dǎo)電性。吸水后,高分子材料的體積電阻率和表面電阻率會(huì)大幅下降,介電常數(shù)和介電損耗角正切值會(huì)顯著升高。這對(duì)于用作絕緣材料或高頻介電材料的配件(如連接器、線纜護(hù)套、電子元件封裝)是致命的,可能導(dǎo)致漏電、短路、信號(hào)失真、發(fā)熱等問(wèn)題。

    5.次級(jí)效應(yīng):

    *低溫脆性加劇:吸水材料在低溫下,孔隙或界面處的水分可能結(jié)冰膨脹,導(dǎo)致應(yīng)力集中和微裂紋產(chǎn)生,使材料在低溫下更脆。

    *外觀變化:吸水可能導(dǎo)致表面起霧、發(fā)白、失去光澤。

    *微生物滋生:某些高分子(如天然橡膠、部分PU)吸水后可能為微生物滋生提供條件,導(dǎo)致材料生物降解或污染。

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