ESCR környezetvédelmi feszültségesés ellenállási tesztek

ESCR környezetvédelmi feszültségesés ellenállási vizsgálati laboratórium

A jelenleg ismert hőre lágyuló (különösen amorf) polimerek váratlan töredékeinek egyik leggyakoribb oka a környezeti stressztörés (ESC). A környezeti stressz-repedések az összes műanyag alkatrészhiba 15-30 értékét jelentik.

ESC és polimer ellenállás (ESCR) az ESC-hez. A kutatások azt mutatják, hogy a polimereknek a folyékony vegyszerekre való expozíciója gyorsítja a keményforrasztási folyamatot, és az őrület sokkal alacsonyabb feszültségekkel kezdődik, mint a levegőben repedést okozó feszültségek. A húzófeszültség vagy a koptató folyadék önmagában kifejtett hatása nem lesz elegendő a meghibásodáshoz, de az ESC-ben a repedés megkezdése és növekedése a stressz és a csiszoló környezeti folyadék együttes hatásának köszönhető.

Az a tény, hogy ez a feszültségkrakkolás nem szakítja meg a polimer kötéseket, kissé eltér a polimer lebomlásától. Ehelyett megszakítja a másodlagos kapcsolatokat a polimerek között. Megszakadnak, amikor a mechanikai feszültségek kis repedéseket okoznak a polimerben, és gyorsan elterjednek kemény körülmények között. Azt is megállapították, hogy a stressz alatt bekövetkező katasztrofális meghibásodás egy olyan reagens támadásának következtében jelentkezhet, amely képes a polimert egy megterhelt állapotban megtámadni.

A metallurgisták általában a stressz korrózió-repedés vagy a környezeti stressz szünetet használják a fémek ilyen hibájának leírására.

Bár az ESC-jelenség évtizedek óta ismert, a kutatás nem mutatott ilyen hibát minden környezetben és mindenféle polimer esetében. Néhány forgatókönyv jól ismert, dokumentált vagy kiszámítható, de nincs teljes hivatkozás a stressz, a polimer és a média összes kombinációjára. Az ESC arány számos tényezőtől függ, például a polimer kémiai szerkezetétől, kötődésétől, kristályosságától, felületi érdességétől, molekulatömegétől és maradék stresszétől. Ez a folyékony reagens kémiai szerkezetétől és koncentrációjától, a rendszer hőmérsékletétől és a törzssebességtől is függ.

Különböző nézetek állnak rendelkezésre arról, hogy bizonyos reagensek hogyan viselkednek a stresszes polimerekben. Mivel az ESC-t általában amorf polimerekben, nem pedig félig kristályos polimerekben látják, az ESC-mechanizmushoz kapcsolódó elméletek általában a polimerek amorf régióival való folyadék kölcsönhatások körül forognak. Ilyen elmélet szerint a folyadék a polimerbe diffundál és duzzanatot okoz, ami növeli a polimer lánc mobilitását. Ennek eredményeképpen csökken a hozamfeszültség és az üvegesedési hőmérséklet (Tg), valamint az anyag plasztifikációja, ami alacsonyabb feszültséget és perforációt eredményez a törzsekben. A második nézet az, hogy a folyadék csökkentheti a polimerben lévő új felületek létrehozásához szükséges energiát a polimer felületének nedvesítésével, és így segíthet olyan üregek létrehozásában, amelyeket nagyon fontosnak tartanak a fogszuvasodás korai szakaszában.

Amint a polimer megrepedt, ez megkönnyíti a szaporodási utat, hogy a környezeti repedés folytatódhasson és a repedési folyamat felgyorsulhasson.
A környezet és a polimer közötti kémiai kompatibilitás szabályozza azt a mennyiséget, amelyet a környezet a polimer duzzadásához és lágyulásához vezet.
Az ESC hatása csökken, ha a repedésnövekedés magas. Ez elsősorban azért van, mert a folyadék nem tud lépést tartani a repedés növekedésével.

Számos különböző módszert alkalmaznak a polimer rezisztenciájának értékelésére a környezeti stressz repedésekre. A polimeriparban gyakori módszer a Bergen jig használata, amely egyetlen teszt alatt változó feszültségre teszi a mintát. Ennek a vizsgálatnak az eredményei azt mutatják, hogy a krakkolás kritikus feszültsége csak egy mintát tartalmaz. Egy másik általánosan használt teszt a "Bell Telephone" teszt, ahol a hajlított csíkok ellenőrzött körülmények között vannak kitéve az érdekes folyadékoknak.

Környezeti feszültségi repedési ellenállás Az ESCR-tesztekhez az EUROLAB laboratóriumunkkal dolgozhat.