ESCR環境張力抗裂試驗

ESCR環境抗拉裂性測試實驗室

環境應力開裂(ESC)是目前已知的熱塑性(特別是無定形)聚合物的意外脆性的最常見原因之一。 環境應力開裂可以解釋服務中所有塑料部件故障的大約15-30。

ESC和聚合物電阻(ESCR)到ESC。 研究表明,聚合物暴露於液體化學品往往會加速釬焊過程,而且瘋狂開始時的應力要比引起空氣開裂的應力低得多。 單獨拉伸應力或研磨液的影響不足以導致失效,但在ESC中,裂紋的引發和生長是由於應力和研磨環境流體的綜合作用。

這種應力開裂不破壞聚合物鍵的事實與聚合物降解略有不同。 相反,它打破了聚合物之間的二次連接。 當機械應力導致聚合物中的小裂縫並在惡劣的環境條件下迅速擴散時,它們會破裂。 還發現,由於能夠以未拉伸狀態攻擊聚合物的試劑的攻擊,可能發生應力下的災難性破壞。

冶金學家通常使用術語應力腐蝕裂紋或環境應力破壞來描述金屬中的這種失效。

儘管ESC現像已為人所知數十年,但研究並未預測所有環境和所有類型的聚合物都會出現這種情況。 有些情況是眾所周知的,有記錄的或可預測的,但沒有完全提及壓力,聚合物和介質的所有組合。 ESC比率取決於許多因素,例如化學結構,鍵合,結晶度,表面粗糙度,分子量和聚合物的殘餘應力。 它還取決於液體試劑的化學結構和濃度,系統的溫度和應變速率。

關於某些試劑在受應力聚合物中如何表現,存在各種觀點。 由於ESC通常見於無定形聚合物而非半結晶聚合物,因此與ESC機理相關的理論通常圍繞與聚合物無定形區域的流體相互作用。 這種理論是液體擴散到聚合物中並引起溶脹,這增加了聚合物的鏈移動性。 結果是屈服應力和玻璃化轉變溫度(Tg)的降低,以及材料的塑化導致應變中較低的應力和穿孔。 第二種觀點是液體可以通過潤濕聚合物表面來減少在聚合物中產生新表面所需的能量,因此可以幫助產生在齲齒形成的早期階段被認為非常重要的空隙。

一旦聚合物破裂,這就形成了容易的傳播路徑,從而可以繼續環境破裂並且可以加速裂化過程。
環境與聚合物之間的化學相容性決定了環境導致聚合物溶脹和塑化的量。
當裂紋擴展速率高時,ESC的效果降低。 這主要是因為液體不能跟上裂縫的生長。

許多不同的方法用於評估聚合物對環境應力開裂的抵抗力。 聚合物工業中的常用方法是使用Bergen夾具,其在單次測試期間將樣品暴露於可變應力。 該測試的結果顯示僅使用一個樣品的裂縫的臨界應力。 另一種常用的測試是“貝爾電話”測試,其中彎曲的條帶在受控條件下暴露於感興趣的液體。

環境抗張裂性能您可以與我們的實驗室EUROLAB一起進行ESCR測試。