Environmentální stresové praskání (ESC) je jednou z nejčastějších příčin neočekávaných křehkostí v současné době známých termoplastických (zejména amorfních) polymerů. Ekologické stresové trhliny mohou představovat přibližně 15-30 všech poruch plastových součástí v provozu.
ESC a polymerní rezistence (ESCR) k ESC. Výzkum ukazuje, že vystavení polymerů kapalným chemikáliím má tendenci urychlit proces pájení natvrdo a šílenství začíná při mnohem nižších napětích než napětí způsobující praskání ve vzduchu. Účinek tahového napětí nebo samotné abrazivní kapaliny nebude dostatečný k tomu, aby způsobil poruchu, ale v ESC je iniciace a růst trhliny způsoben kombinovaným účinkem napětí a abrazivní environmentální kapaliny.
Skutečnost, že toto praskání napětí nenarušuje vazby polymeru, se mírně liší od degradace polymeru. Místo toho přerušuje sekundární spojení mezi polymery. Rozbíjejí se, když mechanické namáhání způsobuje malé praskliny v polymeru a rychle se šíří v náročných podmínkách prostředí. Bylo také zjištěno, že katastrofické selhání při stresu může nastat v důsledku napadení činidla schopného napadnout polymer v nenataženém stavu.
Metallurgists typicky používat termín Stress korozní trhlina nebo Environmentální stresová přestávka popisovat takovou poruchu v kovech.
Ačkoli je fenomén ESC znám již několik desetiletí, výzkum nepředpokládal takové selhání pro všechna prostředí a pro všechny typy polymerů. Některé scénáře jsou dobře známé, zdokumentované nebo předvídatelné, ale neexistuje úplný odkaz na všechny kombinace stresu, polymeru a médií. Poměr ESC závisí na mnoha faktorech, jako je chemická struktura, vazba, krystalinita, drsnost povrchu, molekulová hmotnost a zbytkové napětí polymeru. Záleží také na chemické struktuře a koncentraci kapalného činidla, teplotě systému a rychlosti deformace.
Existují různé pohledy na to, jak se určitá činidla chovají ve stresovaných polymerech. Protože ESC je obecně pozorován spíše v amorfních polymerech než v polokrystalických polymerech, teorie vztahující se k ESC mechanismu se obecně točí kolem kapalných interakcí s amorfními oblastmi polymerů. Taková teorie je taková, že kapalina difunduje do polymeru a způsobuje bobtnání, které zvyšuje pohyblivost řetězce polymeru. Výsledkem je snížení meze kluzu a teploty skelného přechodu (Tg), jakož i plastifikace materiálu vedoucí k nižšímu napětí a perforaci v kmenech. Druhým pohledem je, že kapalina může snížit energii potřebnou pro vytvoření nových povrchů v polymeru smáčením povrchu polymeru, a tak může pomoci vytvořit dutiny, které jsou považovány za velmi důležité v raných fázích tvorby zubního kazu.
Jakmile se polymer roztrhne, vytvoří se snadná dráha šíření, takže může pokračovat praskání životního prostředí a proces krakování může být urychlen.
Chemická kompatibilita mezi prostředím a polymerem řídí množství, které prostředí způsobuje, že polymer bobtná a plastifikuje.
Účinky ESC jsou sníženy, když je rychlost růstu trhliny vysoká. To je především proto, že kapalina nemůže držet krok s růstem trhliny.
K hodnocení odolnosti polymeru vůči praskání v prostředí se používá řada různých metod. Běžnou metodou v polymerním průmyslu je použití přípravku Bergen jig, který vystavuje vzorek proměnlivému napětí během jednoho testu. Výsledky tohoto testu ukazují kritické namáhání při tvorbě trhlin při použití pouze jednoho vzorku. Dalším běžně používaným testem je test "Bell Telephone", kde jsou ohnuté pásy vystaveny kapalinám, které jsou předmětem zájmu za kontrolovaných podmínek.
Odolnost proti trhlinám v životním prostředí S našimi laboratořemi EUROLAB můžete pracovat pro zkoušky ESCR.