اتصالات, اخبار, لوله

عامل های اثرگذار برمقدار ESCR پلی اتیلن(بخش دوم)

لوله

بلورینگی و چگالی

همانطور که قبلا گفته شد، پلیمر ها با درجه بلورینگی بالاتر، دارای چگالی بیشتر و در نتیجه ESCR کمتری هستند. چگالی ماده با درجه بلورینگی آن رابطه مستقیم دارد. اما این نکته هم وجود دارد که حتی در پلیمرهای با چگالی بسیار بالا نمی توان گفت که چگالی تنها و تنها به وجود مناطق بلوری بسیار وسیعی بستگی دارد.

ESCR به شدت به بلورینگی پلیمر و تفاوت در شاخه های فرعی وابسته است. برای مثال، به طور تجربی مشاهده شده که در شرایط مشابه، عموما کوپلیمر های هگزن دارای ESCR بالاتری نسبت به کوپلیمرهای بوتن هستند. دلیل این امر، این است که هگزن حجم بیشتری نسبت به بوتن اشغال می کند و این ممانعت فضایی باعث کاهش بلورینگی و نتیجتا افزایش تنش محیطی می شود.

جدول

همانگونه که انتظار می رفت، با افزایش درصد بلورینگی، ESCR کاهش پیدا می کند. جدول۱ نشان دهنده ارتباط چگالی و ESCR پلی اتیلن است. دو نکته در جدول فوق حائز اهمیت است. نکته اول این است که در جدول فوق تنها می توان مواد مشابه را با یکدیگر مقایسه و بررسی کرد. برای مثال نمی توان LL و HD را با یکدیگر مقایسه کرد(به علت تفاوت در خواص و ماهیت مواد). نکته دوم این است که در جدول بالا مشاهده می شود که هر دو عامل چگالی و شاخص جریان ذوب بررسی شده اند. مشاهده می شود که با افزایش چگالی، Melt Index دچار افت ولی فشار های محیطی(ESCR) زیاد می شود. دلیل این امر به طور مفصل تر در بخش “خلاصه” توضیح داده می شود و فعلا به گفتن این نکته کفایت می شود که برای مشاهده تاثیر مستقیم یک عامل، متغیر مسئله باید فقط همان عامل باشد تا از اثر عوامل روی یکدیگر ممانعت به عمل آید. در نمونه فوق تاثیر چگالی از شاخص ذوب بیشتر و در نتیجه ESCR بالاتر است.

غلظت واکنش دهنده

معروف ترین واکنش دهنده استفاده شده در این فرایند، IGEPAL®CO-630 می باشد که در این محلول، هرچه غلظت آب بیشتر باشد و درنتیجه محلول، رقیق تر باشد، عمل ESC سریع تر صورت می گیرد. از این واقعیت برای سرعت دادن به فرایند ESCR طبق استاندارد ASTM D1693 یا آزمون Bent Strip استفاده می شود.

دیگر عامل ها

عوامل بسیار زیادی در تعیین ESCR نقش دارند که مهمترین این عوامل، موارد ذکر شده می باشد. عوامل دیگری نیز نظیر دمای محیط آزمایش و میزان فشار اعمالی محیطی و شبکه ای شدن پلی اتیلن دخیل هستند که به نوبه خود در تعیین ESCR نقش دارند. برای مثال، دیده شده است که در دماهای بالاتر محیط آزمایش، عمل ESC سریع تر صورت می گیرد. از این واقعیت هم برای افزایش سرعت ESC استفاده می شود. همچنین بار اعمال شده روی نمونه در آزمون ESCR نیز از عوامل موثر بر زمان شکست است. بار سنگین تر، فشار بیشتری روی نمونه وارد می کند و در نتیجه زمان شکست کمتر می شود.

شبکه ای شدن(Cross linking) باعث افزایش و بهبود خواص مکانیکی می شود که این امر در افزایش ESCR بسیار موثر است. به همین جهت، XLPE(Cross Linked Polyethylene) نسبت به سایر محصولات پلی اتیلنی مانند LLDPE و HDPE دارای ESCR بیشتری می باشد. این تاثیر را می توان در جدول بالا مشاهده کرد.

چکیده

لازم به ذکر است که این روابط بین تنش های زیست محیطی و وزن مولکولی، شاخه فرعی، مولکول های tie و بلورینگی ماده پلی اتیلن با تحلیل های تجربی و استنتاج های علمی به دست آمده است. جامعه علمی هنوز به دنبال کشف راهی است که تاثیر هر عامل را به طور دقیق تر بیان کند. باید توجه داشت که در این مقاله تاثیر هر کدام از عوامل به طور مجزا بررسی شده است، اما در عمل، اولا عوامل خیلی زیادی روی ESCR موثر است و ثانیا هرکدام از عوامل در عمل روی همدیگر تاثیر می گذارند.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید