與其他工程材料一樣,塑料也會由于與周困環境的相互作用而在使用中受到各種限制。對塑料來說,這樣的相互作用有時是可逆的,如吸收液體、水分;有時是不可逆的,如高溫下長期暴露在空氣中所引起的氧化;與此相反,金屬與環境的相互作用幾乎總是不可逆的,腐蝕和氧化就是這種不可逆相互作用的*好實例。塑料與環境的相互作用和金屬與環境的相互作用,前者本質上是物理的相互作用,通過簡單的物理過程(蒸發,真空處理等)塑料能恢復原狀;金屬則不能。在輸送工業流體介質中,塑料材料由于其分子結構的獨特性,使得塑料材料在工業管路的使用中相對金屬材料也顯示出了無可比擬的優越性。
熱塑性塑料的分子鏈是以較強的鏈間(次價)力結合在一起的,而不是以交聯體系中特有的化學鍵結合在一起的。因此,熱塑性塑料分子鏈的分離不涉及主價鍵的破壞,溶劑和塑料的相互作用與溶劑同低相對分子質量有機物質的相互作用并沒有本質的差別。基于這個分析.可粗略地歸納出一些通則來指示熱塑性塑料在給定環境及其工作溫度區間內可能的選用。
(1)一般說來,塑料能耐弱酸、弱堿和鹽的溶液。但有強氧化作用的酸對有些塑料材料有可能化學侵蝕塑料,引起褪色和脆裂。
(2)燃料、油脂、油料和有機溶劑有可能與塑料相互作用,引起溶脹、軟化乃至*終溶解。而溶漲的程度隨塑料的本性、溶劑的本性和濕度而定。流體滲入塑料的速率受擴散系數控制,達到平衡吸收可能非常的慢,特別是在常溫下。塑料溶解后的溶液黏度很高,而極大溶解度卻可能相當的低。在考慮塑料一液體相互作用用時,一個簡單而實用的規則是“相似相溶”。確切地說,非極性塑料,如聚烯烴
PP管材*容易受烴類溶劑的化學浸蝕;不過,塑料的結晶性會阻礙溶解的順利進行,因此需要高的溫度。另一方面,極性聚合物,如聚酸胺卻耐烴類溶劑。但易受介有氫鏈的高極性溶劑(如苯酚)的浸蝕。
由于相對“疏松”的結構,塑料是低密度的材抖。因此毫不奇怪,它們能多少不等地允許小分子穿過它們的結構,也就是它們是可透過的。水蒸氣就是這樣的小分子,因此,水蒸氣的滲透性是包裝材料一極重要的性能。氧、二氧化碳和其他氣體的滲透在一些特殊的應用中也是重要的。
-塑料和試驗流體的本性;
-試驗流體的濃度(或氣體的分壓);
-溫度;
—滲透時間;
—敞露的塑料面積;
—塑料的厚度。
滲透性是一個靜態的概念,一般用于滲透劑通過很薄的薄膜的傳愉。對于截面較厚的塑料,由于靜態條件的建立需要相當長的時間(與部件的設計壽命相比),僅僅考慮靜態滲透性是不夠的。而需要借助于溶解度和擴散系數來詳細研究這個問題。關于非靜態條件可查閱其他資料。
塑料吸收或解吸流體介質的過程有時間依賴性,受它的溶解度和擴散系數所支配.有些材料到達平衡的時間長得驚人,因此,ISO 4433系列標準,根據由被測試材料制成的標準試樣(用于拉伸試驗的類型)取自于管材,試樣完全泡到將要試驗的液體化學物質中,經過一定的浸泡周期,依據于隨時間變化的試樣質*變化、拉伸性能變化(彈性模量、屈服和斷裂強度,屈服和斷裂伸長率)來衡量塑料管道材料在無應力情況下對某種流體介質的耐化學性能。來源平達塑管:http://accountantsoftwares.com