Екологичният стрес (ESC) е една от най-честите причини за неочаквани нестабилности на познатите в момента термопластични (особено аморфни) полимери. Напукването на напрежението в околната среда може да обясни приблизително 15-30 на всички откази на пластмасови компоненти в експлоатация.

ESC и полимерна устойчивост (ESCR) към ESC. Изследванията показват, че излагането на полимери на течни химикали води до ускоряване на процеса на запояване и лудостта започва при много по-ниски напрежения, отколкото напреженията, които причиняват пукане във въздуха. Влиянието на напрежението на опън или само на абразивна течност няма да е достатъчно, за да предизвика повреда, но в ESC инициирането и растежа на пукнатината се дължи на комбинирания ефект на напрежението и абразивния флуид от околната среда.

Фактът, че това напукване на напрежение не нарушава полимерните връзки, е малко по-различно от разграждането на полимера. Вместо това, тя прекъсва вторичните връзки между полимерите. Те се счупват, когато механичните напрежения причиняват малки пукнатини в полимера и се разпространяват бързо при тежки условия на околната среда. Установено е също така, че катастрофалният отказ при стрес може да възникне поради атаката на реагент, способен да атакува полимера в неразтегнато състояние.

Металурзите обикновено използват термина „корозионна пукнатина при стрес” или „прекъсване на напрежението в околната среда”, за да опишат такъв отказ в металите.

Въпреки че явлението ESC е известно от десетилетия, изследванията не са предвидили такава неуспех за всички среди и за всички видове полимери. Някои сценарии са добре известни, документирани или предвидими, но няма пълно позоваване на всички комбинации от стрес, полимер и среда. Съотношението ESC зависи от много фактори като химическа структура, свързване, кристалност, грапавост на повърхността, молекулно тегло и остатъчно напрежение на полимера. Тя също зависи от химичната структура и концентрацията на течния реагент, температурата на системата и скоростта на деформация.

Съществуват различни възгледи за това как някои реагенти се държат в стресирани полимери. Тъй като ESC обикновено се вижда в аморфните полимери, а не в полукристални полимери, теориите, свързани с механизма ESC, обикновено се въртят около флуидни взаимодействия с аморфни области на полимери. Такава теория е, че течността дифундира в полимера и причинява подуване, което увеличава подвижността на веригата на полимера. Резултатът е намаляване на степента на провлачване и температурата на встъкляване (Tg), както и пластифициране на материала, водещо до по-ниско напрежение и перфорация в щамовете. Втората гледна точка е, че течността може да намали енергията, необходима за създаване на нови повърхности в полимера чрез овлажняване на повърхността на полимера, и по този начин може да помогне да се създадат кухини, които се считат за много важни в ранните етапи на образуване на кариес.

След като полимерът има пукнатини, това създава лесен път на разпространение, така че евентуалното напукване на околната среда може да продължи и процесът на крекинг може да бъде ускорен.
Химическата съвместимост между околната среда и полимера регулира количеството, което средата кара полимера да набъбва и да се пластифицира.
Ефектите на ESC се намаляват при висок темп на нарастване на пукнатините. Това е преди всичко защото течността не може да се справи с растежа на пукнатината.

Редица различни методи се използват за оценка на устойчивостта на полимера към напукване на напрежението от околната среда. Общ метод в полимерната промишленост е използването на кондензатор Берген, който излага пробата на променливо напрежение по време на един тест. Резултатите от този тест показват критичния стрес за крекинг, използвайки само една проба. Друг често използван тест е тестът "Bell Telephone", при който огънатите ленти се излагат на течности, които представляват интерес, при контролирани условия.

Устойчивост на напрежението в околната среда Устойчивост на пукнатини Можете да работите с нашата лаборатория EUROLAB за ESCR тестове.