PE真正在户外“大展拳脚”，离不开高密度聚乙烯（HDPE）的出现。在此之前，塑料普遍难以抵御紫外线的长期侵袭。而HDPE更强韧、更坚硬的特质，恰好赶上了稳定剂技术的飞速发展。这一结合，开启了聚烯烃及其他多种聚合物作为耐用户外材料的新篇章。

PVC的户外之路则更为曲折。早在19世纪中期它就被合成出来，但初期又脆又难加工。直到配方技术实现突破，特别是各类添加剂的协同创新，才让PVC变得既好加工，又足够耐用。1950年代后，硬质PVC开始在配电管道中普及，不过那时的使用场景大多局限于不受阳光直射的环境。

上世纪80年代，塑料家具逐渐走入大众生活。以当时常见的PVC露台椅为例，由于耐咸湿空气腐蚀，它们在沿海地区颇受欢迎。然而，早期的PVC材料在长期紫外线照射下容易出现表面粉化、脆裂等问题，使用寿命有限。好在，从那以后PVC配方技术突飞猛进，添加剂之间的协同效应被充分释放，耐久性得到极大提升。如今，PVC已广泛应用于各类户外场景，包括商用与住宅建材，如外墙板、窗框和装饰线条，户外使用寿命可以轻松超过20年。

如今，市面上许多塑料都宣称适用于户外，但在强烈紫外线的长期照射下，它们的实际表现却参差不齐。要从中选出理想的户外材料并不容易。不过，有一些聚合物凭借其先天的化学结构优势，天生就比其它材料更适合在户外环境中使用。

在户外应用中，塑料的耐候性与其化学结构和配方设计直接相关。当聚合物吸收紫外线能量时，分子链可能发生断裂，导致材料降解。这一过程常伴随着大气中氧气的参与，引发复杂的光氧化反应，甚至形成循环降解机制，加速材料老化（图1）。对紫外线辐射敏感的材料主要是那些含有吸收紫外频率范围内能量的发色团的材料。

图1 聚合物光氧化反应示意图

发色团是聚合物可以吸收光波长的位置。虽然光吸收对于产生颜色至关重要，但由于这些频率下的能量较高，吸收较短的紫外线波长可能会导致主链断裂。发色团并不总是聚合物本身的结构单元，也可能来自分子缺陷、添加剂或加工过程中引入的杂质。

以聚乙烯（PE）为例，其主链本身并不含发色团，但在实际生产中常因结构异常引入羰基等基团，使其对紫外线敏感。因此，即便是结构相对稳定的聚合物，也往往需要添加稳定剂来保障户外使用寿命。

有效的材料选择过程始于及早识别所有关键性能要求。虽然紫外线降解是一个显而易见的考虑因素，但还需要考虑许多其他因素，这些因素可能会对最终产品性能产生更大的影响。

需要注意的是，环境应力通常具有协同效应，会加速材料老化。因此，在真实环境条件下进行验证测试至关重要。

很多时候，为了赶产品上市进度，企业往往会压缩材料验证与确认的时间，最终导致不可预见的失效问题。

举例来说，当聚酰胺（PA）长期处于户外高湿环境中，其性能会与干燥状态下有明显差异。大多数设计人员都清楚水分对材料强度的影响，但像抗蠕变性这类长期性能，同样会因潮湿而大幅下降（图2）。

同样值得注意的是脂肪族聚酯基热塑性聚氨酯（TPU）。尽管因其脂肪族结构被宣传为抗紫外线材料，但在高温高湿的共同作用下，它仍可能发生降解（图3）

图3 暴露于高温高湿环境后严重降解的聚酯基TPU断裂面

如果所选材料缺乏充分的性能数据，建议优先选择有更完整性能表征的替代牌号，或通过必要测试来验证其是否满足使用要求。