蠕变和应力松弛，高分子材料领域最容易被混着说的两个概念。它们确实是一对亲兄弟，都跟材料在持续应力下的时间相关行为有关，但一个是形变在变一个是应力在变。你把它们搞混了，做失效分析的时候可能连原因都找不对。
先说蠕变。蠕变指的是材料在恒定应力下，形变随时间逐渐增大的现象。举个例子，一个塑料支架每天承受着固定的重量，刚装上去的时候不觉得有啥问题，但一年之后发现它弯了，这就是蠕变。蠕变有三个阶段：第一阶段是初始蠕变，变形速率由快变慢；第二阶段是稳态蠕变，形变速率基本不变；第三阶段是加速蠕变，材料快要断裂了形变突然加快。你做塑料制品设计的时候，重点关注的其实是第二阶段的蠕变速率。
应力松弛正好反过来。应力松弛是材料保持在恒定形变下，内部的应力随时间逐渐减小的现象。最典型的例子就是塑料法兰垫片。你把法兰螺栓拧紧了，垫片被压缩到一个固定厚度，过了一段时间发现螺栓松了，需要重新拧一下。不是螺栓自己松了，是垫片材料发生了应力松弛，内部的回弹力变小了。说白了，蠕变是形变越来越大，应力松弛是应力越来越小。
为什么说搞混了会出问题？因为它们的测试方法和评价指标完全不一样。蠕变测试是在万能试验机或者专门的蠕变试验机上，施加恒定载荷，记录样品伸长量随时间的变化，GB/T 11546就是塑料蠕变测试的标准。最后得到的是蠕变模量随时间的变化曲线。应力松弛测试是在试验机上把样品拉伸到指定形变然后固定住，记录力值随时间的衰减，标准是GB/T 14213。你说你要是用应力松弛的数据去设计一个承受恒定载荷的结构件，那不出问题就怪了。
影响蠕变和应力松弛的因素其实是一样的。温度是最大的影响因素——温度越高，分子链运动能力越强，蠕变速率和应力松弛速度都加快。这也是为什么塑料在常温下可能用几年都没事，但在60℃的环境下一两个月就出问题了。应力和结晶度也很关键，应力越大蠕变越快，结晶度越高蠕变越慢。比如同样是PE材料，高密度聚乙烯的结晶度高，蠕变就比低密度聚乙烯小得多。
如果你有一款塑料制品出现过早变形或者密封失效的情况，怀疑是蠕变或应力松弛的问题，想搞清楚到底是哪种机制导致的，点在线咨询，把产品照片和使用工况发过来。
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