يعد تكسير الإجهاد البيئي (ESC) أحد أكثر الأسباب شيوعًا للهشاشة غير المتوقعة لبوليمرات لدائن حرارية معروفة (خاصة غير متبلورة). يمكن أن يمثل تكسير الإجهاد البيئي حوالي 15-30 تقريبًا من جميع حالات فشل مكونات البلاستيك في الخدمة.

ESC ومقاومة البوليمر (ESCR) إلى ESC. تشير الأبحاث إلى أن تعرض البوليمرات للمواد الكيميائية السائلة يميل إلى تسريع عملية اللحام ، ويبدأ الجنون في ضغوط أقل بكثير من الضغوط التي تسبب التشققات المحمولة جواً. لن يكون تأثير إجهاد الشد أو سائل الكشط وحده كافياً للتسبب في الفشل ، ولكن في ESC ، يكون بدء نمو الكراك ونموه بسبب التأثير المشترك للإجهاد والسائل البيئي الكاشطة.

حقيقة أن تكسير الإجهاد هذا لا يكسر روابط البوليمر يختلف قليلاً عن تحلل البوليمرات. بدلا من ذلك ، فإنه يكسر الاتصالات الثانوية بين البوليمرات. وهي تتكسر عندما تتسبب الضغوط الميكانيكية في تشققات صغيرة في البوليمر وتنتشر بسرعة في ظل ظروف بيئية قاسية. وقد وجد أيضًا أن الفشل الكارثي تحت الضغط قد يحدث بسبب هجوم كاشف قادر على مهاجمة البوليمر في حالة غير ممتدة.

عادة ما يستخدم علماء المعادن مصطلح صدع الإجهاد أو كسر الإجهاد البيئي لوصف مثل هذا الفشل في المعادن.

على الرغم من أن ظاهرة ESC معروفة منذ عقود ، إلا أن البحث لم يتنبأ بهذا الفشل لجميع البيئات وجميع أنواع البوليمرات. بعض السيناريوهات معروفة جيدًا أو موثقة أو يمكن التنبؤ بها ، ولكن لا توجد إشارة كاملة إلى جميع مجموعات الإجهاد والبوليمر والوسائط. تعتمد نسبة ESC على العديد من العوامل مثل التركيب الكيميائي ، الترابط ، البلورة ، خشونة السطح ، الوزن الجزيئي والضغط المتبقي للبوليمر. يعتمد أيضًا على التركيب الكيميائي وتركيز كاشف السائل ودرجة حرارة النظام ومعدل الإجهاد.

هناك وجهات نظر مختلفة حول كيفية سلوك بعض الكواشف في البوليمرات المجهدة. نظرًا لأن ESC يظهر بشكل عام في البوليمرات غير المتبلورة بدلاً من البوليمرات شبه البلورية ، فإن النظريات المتعلقة بآلية ESC تدور عمومًا حول تفاعلات الموائع مع مناطق متبلورة من البوليمرات. هذه النظرية هي أن السائل ينتشر في البوليمر ويسبب تورمًا مما يزيد من حركة سلسلة البوليمر. والنتيجة هي انخفاض في إجهاد المحصول ودرجة حرارة انتقال الزجاج (Tg) ، وكذلك تلدين المواد التي تؤدي إلى انخفاض الضغط والتثقيب في السلالات. الرأي الثاني هو أن السائل يمكن أن يقلل من الطاقة اللازمة لإنشاء أسطح جديدة في البوليمر من خلال ترطيب سطح البوليمر ، وبالتالي قد يساعد في إنشاء فراغات تعتبر مهمة للغاية في المراحل المبكرة من تشكيل تسوس الأسنان.

حالما يتم تكسير البوليمر ، فإن هذا يخلق مسارًا سهلاً للانتشار بحيث يمكن أن يستمر التشقق البيئي ويمكن تسريع عملية التكسير.
التوافق الكيميائي بين البيئة والبوليمر يحكم الكمية التي تسببها البيئة في تضخيم البوليمرات واللدائن.
يتم تقليل آثار ESC عندما يكون معدل نمو التصدعات مرتفعًا. هذا في المقام الأول لأن السائل لا يستطيع مواكبة نمو الكراك.

يتم استخدام عدد من الطرق المختلفة لتقييم مقاومة البوليمر لتكسير الإجهاد البيئي. هناك طريقة شائعة في صناعة البوليمر وهي استخدام Bergen jig ، الذي يعرض العينة إلى إجهاد متغير أثناء اختبار واحد. تظهر نتائج هذا الاختبار الضغط الحرج للتشقق باستخدام عينة واحدة فقط. هناك اختبار آخر شائع الاستخدام وهو اختبار "Bell Telephone" ، حيث تتعرض الشرائط المثنية للسوائل ذات الاهتمام في ظل ظروف محكومة.

مقاومة الشد البيئي ، يمكنك العمل مع مختبرنا EUROLAB لاختبارات ESCR.