Ympäristörasitus (ESC) on yksi yleisimpiä syitä odottamattomiin epävarmuuksiin nykyisin tunnetuissa termoplastisissa (erityisesti amorfisissa) polymeereissä. Ympäristöjännityksen halkeileminen voi aiheuttaa noin 15-30in kaikista käytössä olevista muoviosista.

ESC ja polymeeriresistanssi (ESCR) ESC: hen. Tutkimukset osoittavat, että polymeerien altistuminen nestemäisille kemikaaleille pyrkii kiihdyttämään juottamisprosessia, ja hulluus alkaa paljon pienemmistä jännityksistä kuin ilmakehän halkeilua aiheuttavat rasitukset. Vetolujuuden tai hankaavan nesteen vaikutus yksinään ei riitä aiheuttamaan vikaa, mutta ESC: ssä halkeamien käynnistyminen ja kasvu johtuu stressin ja hankaavan ympäristönesteen yhteisvaikutuksesta.

Se seikka, että tämä jännityskrakkaus ei riko polymeerisidoksia, eroaa hieman polymeerin hajoamisesta. Sen sijaan se rikkoo polymeerien väliset toissijaiset yhteydet. Ne hajoavat, kun mekaaniset rasitukset aiheuttavat pieniä halkeamia polymeerissä ja leviävät nopeasti kovissa ympäristöolosuhteissa. On myös havaittu, että stressin aiheuttama katastrofaalinen vika voi johtua reagenssin hyökkäyksestä, joka kykenee hyökkäämään polymeeriin venymättömässä tilassa.

Metallurgit käyttävät tyypillisesti ilmaisua Stressikorroosion halkeama tai Ympäristöjännitys tauko kuvaamaan tällaista epäonnistumista metalleissa.

Vaikka ESC-ilmiö on ollut tiedossa jo vuosikymmeniä, tutkimuksessa ei ole ennustettu tällaista epäonnistumista kaikissa ympäristöissä ja kaikentyyppisissä polymeereissä. Jotkin skenaariot ovat hyvin tunnettuja, dokumentoituja tai ennustettavissa, mutta ei ole täydellistä viittausta kaikkiin stressin, polymeerin ja väliaineen yhdistelmiin. ESC-suhde riippuu monista tekijöistä, kuten kemiallinen rakenne, sidos, kiteisyys, pinnan karheus, molekyylipaino ja polymeerin jäännösjännitys. Se riippuu myös nestemäisen reagenssin kemiallisesta rakenteesta ja pitoisuudesta, järjestelmän lämpötilasta ja venymisnopeudesta.

On olemassa erilaisia ​​näkemyksiä siitä, miten tietyt reagenssit käyttäytyvät stressisissä polymeereissä. Koska ESC: tä nähdään yleensä amorfisissa polymeereissä puolikiteisten polymeerien sijasta, ESC-mekanismiin liittyvät teoriat kiertävät yleensä nestemäisten vuorovaikutusten suhteen polymeerien amorfisten alueiden kanssa. Tällainen teoria on, että neste diffundoituu polymeeriin ja aiheuttaa turvotusta, joka lisää polymeerin ketjun liikkuvuutta. Tuloksena on saantojännityksen ja lasittumislämpötilan (Tg) väheneminen sekä materiaalin pehmittäminen, mikä johtaa rasituksiin ja perforaatioon. Toinen näkemys on, että neste voi vähentää energiaa, joka tarvitaan uusien pintojen muodostamiseksi polymeeriin kostuttamalla polymeerin pinta, ja siten se voi auttaa luomaan tyhjiöitä, joita pidetään erittäin tärkeinä karieksen muodostumisen alkuvaiheissa.

Kun polymeeri on murtunut, tämä luo helpon etenemisreitin siten, että ympäristön krakkaus voi jatkua ja krakkausprosessi voidaan nopeuttaa.
Ympäristön ja polymeerin välinen kemiallinen yhteensopivuus ohjaa määrää, jonka ympäristö aiheuttaa polymeerin turpoamisen ja pehmentymisen.
ESC: n vaikutukset vähenevät, kun halkeamien kasvu on korkea. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että neste ei voi pysyä halkeaman kasvussa.

Polymeerin kestävyyden arvioimiseksi ympäristön stressin halkeiluun käytetään useita erilaisia ​​menetelmiä. Yleinen menetelmä polymeeriteollisuudessa on Bergen-jigin käyttö, joka altistaa näytteen muuttuvalle stressille yhden testin aikana. Tämän testin tulokset osoittavat kriittisen jännityksen krakkaukseen käyttäen vain yhtä näytettä. Toinen yleisesti käytetty testi on "Bell Telephone" -testi, jossa taivutetut nauhat altistetaan kiinnostaville nesteille kontrolloiduissa olosuhteissa.

Ympäristöjännitys Crack Resistance Voit työskennellä laboratoriomme EUROLABin kanssa ESCR-testeissä.