由于刮擦或磨损造成的表面损伤是影响聚合物组件的最常见且不希望出现的现象之一。在许多工程和消费应用中，如汽车零部件、光学元件、家用电器和电子外壳，产品的视觉外观是质量和耐用性的关键指标。即使是微小的表面缺陷也会降低聚合物表面的美观度，从而影响其吸引力。因此，研究聚合物的刮擦和磨损行为已成为摩擦学中的一个重要课题，旨在将摩擦行为与变形机制联系起来，并最终理解表面损伤的视觉感知[1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12]。
磨损通常发生在比刮擦更轻微的条件下，主要涉及表面几微米范围内的浅层微磨损[13],[14]。除非磨损程度很高，否则通常肉眼无法察觉[13],[14],[15],[16],[17]。相比之下，刮擦会导致更深的穿透和局部塑性变形，即使是一个刮痕也可能显而易见。这两种类型的损伤都会显著改变表面的外观和光泽[18],[19],[20],[21],[22],[23],[24]。聚合物的刮擦响应本质上是复杂的，涉及机械变形[3]和光学现象[25]之间的相互作用。从摩擦学的角度来看，抗刮擦性能取决于测试条件（例如压头几何形状、滑动速度、接触压力）[26],[27]、聚合物的机械性能（如弹性模量[1],[28]、屈服行为[29],[30],[31],[32]、应变硬化[33],[34],[35]等）、制造工艺（例如注塑样品中的表皮-核心效应[28]）、颗粒/第三体的存在、润滑剂[36],[37]、减少摩擦的添加剂（例如爽滑剂）[38],[39]、微图案表面[40]以及环境因素，如湿度[41]、老化[24],[42],[43]和温度[44],[45],[46],[47],[48]。
抗刮擦性能通常通过“刮擦硬度”来量化，即聚合物抵抗滑动物体在接触区域上造成的变形的能力[29],[31],[49]。然而，这一概念忽略了聚合物的粘弹性恢复，因此不能完全反映它们对可见刮擦和磨损损伤的抵抗能力。此外，如果不同的刮擦损伤机制不同，那么拉伸强度或压缩屈服应力较低的材料（而非模量）往往更容易发生刮擦损伤并导致可见性[28],[31],[49]。
刮擦可见性是指在特定光照条件下人类肉眼能感知到的刮痕程度，它不仅取决于刮痕路径的变化，还取决于受损区域与未受损区域之间的光学对比度。由变形引起的微观结构特征（如裂纹、裂缝或沟槽轮廓）会以不同的方式散射或折射光线，从而改变光泽和亮度。表面光洁度[50]、纹理[50],[51]和颜色[23],[50]也被认为会影响刮擦可见性[51]。然而，温度通过影响变形机制对抗刮擦性能和可见性的影响在文献中很少被提及[44],[45],[47],[52]。
全面了解温度如何影响聚合物的抗刮擦和耐磨性能以及表面损伤的视觉感知对于设计能够在高温环境下使用的耐用热塑性塑料至关重要[53]。这一点对于用于汽车部件的热塑性塑料尤为重要，因为在使用过程中温度可能达到70-90°C。
迄今为止，只有少数研究探讨了温度对聚合物刮擦行为的影响[44],[45],[46],[47]，而没有研究耐磨性能或可见性。本研究旨在通过系统地研究温度对热塑性聚合物刮擦和磨损行为的影响来填补这一空白。具体目标包括：
1)研究温度对刮擦和磨损行为的影响，包括摩擦响应、变形机制和损伤几何形状；
2)评估刮擦和磨损可见性对温度的依赖性及其与聚合物机械性能的可能相关性；
3)为提高热塑性聚合物在工业应用中的抗刮擦和耐磨性能提供见解和指导。
