환경 스트레스 크래킹 (ESC)은 현재 알려진 열가소성 (특히 무정형) 고분자의 예상치 못한 취약성의 가장 일반적인 원인 중 하나입니다. 환경 응력 균열은 서비스중인 모든 플라스틱 부품 고장 중 약 15-30를 설명 할 수 있습니다.

ESC 및 고분자 내성 (ESCR)에서 ESC로. 연구에 따르면 액체 화학 물질에 고분자가 노출되면 브레이징 공정이 가속화되고 광기는 공기 중 균열을 유발하는 응력보다 훨씬 낮은 응력에서 시작됩니다. 인장 응력이나 연마 유체만으로는 파손을 일으키는 데 충분하지 않지만 ESC에서는 균열의 시작과 성장이 응력과 연마 성 환경 유체의 복합 효과에 기인합니다.

이 응력 균열이 중합체 결합을 파괴하지 않는다는 사실은 중합체 분해와 약간 다릅니다. 대신 폴리머 사이의 이차 연결을 끊습니다. 기계적 응력으로 인해 폴리머에 작은 균열이 발생하고 열악한 환경 조건에서 급격히 퍼지면 파손됩니다. 미연 신 상태에서 중합체를 공격 할 수있는 시약의 공격으로 인해 응력 하에서 파국적 인 파괴가 발생할 수 있다는 것도 발견되었다.

금속 학자들은 일반적으로 금속의 이러한 고장을 설명하기 위해 응력 부식 균열 또는 환경 응력 균열이라는 용어를 사용합니다.

ESC 현상은 수십 년 동안 알려져 왔지만, 연구는 모든 환경 및 모든 유형의 중합체에 대해 그러한 실패를 예측하지 못했습니다. 일부 시나리오는 잘 알려져 있거나 문서화되어 있거나 예측 가능하지만 스트레스, 폴리머 및 미디어의 모든 조합에 대한 완전한 참조는 없습니다. ESC 비율은 화학 구조, 결합, 결정 성, 표면 거칠기, 분자량 및 중합체의 잔류 응력과 같은 많은 요인에 따라 달라집니다. 또한 액체 시약의 화학 구조 및 농도, 시스템의 온도 및 변형 속도에 따라 달라집니다.

스트레스가 가해진 고분자에서 특정 시약이 어떻게 작용하는지에 대한 다양한 견해가 있습니다. ESC는 일반적으로 반 결정질 고분자보다는 비정질 고분자에서 볼 수 있기 때문에 ESC 메커니즘과 관련된 이론은 일반적으로 고분자의 비정질 영역과의 유체 상호 작용을 중심으로 이루어집니다. 이러한 이론은 액체가 중합체로 확산되어 팽윤되어 중합체의 사슬 이동성을 증가 시킨다는 이론이다. 결과는 항복 응력 및 유리 전이 온도 (Tg)의 감소뿐만 아니라 재료의 가소 화로 인해 변형률에서의 응력 및 천공이 감소합니다. 두 번째 견해는 액체가 중합체의 표면을 적셔서 중합체의 새로운 표면을 만드는데 필요한 에너지를 감소시킬 수 있으며 따라서 우식 형성의 초기 단계에서 매우 중요한 것으로 여겨지는 공극을 만드는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다.

일단 폴리머에 균열이 생기면 쉽게 전파 경로가 형성되어 환경 크래킹이 계속되고 균열 과정이 가속화 될 수 있습니다.
환경과 중합체 사이의 화학적 호환성은 환경에 의해 중합체가 팽창하고 가소 화되는 양을 제어합니다.
균열 성장률이 높을 때 ESC의 효과가 감소합니다. 이것은 주로 액체가 균열의 성장을 따라갈 수 없기 때문입니다.

환경 스트레스 크래킹에 대한 폴리머의 내성을 평가하기 위해 여러 가지 방법이 사용됩니다. 고분자 산업에서 일반적으로 사용되는 방법은 베르겐 치구 (Bergen jig)를 사용하는 것입니다. 이 테스트의 결과는 단 하나의 샘플을 사용하여 크랙에 대한 임계 응력을 보여줍니다. 일반적으로 사용되는 또 다른 테스트는 구부러진 스트립이 제어 된 조건에서 관심있는 액체에 노출되는 "Bell Telephone"테스트입니다.

환경 장력 균열 저항 ESCR 시험을 위해 실험실 EUROLAB과 협력 할 수 있습니다.