اتصالات, اخبار, لوله

تست ESCR پلی اتیلن(بخش اول)

پلیمر

پیشگفتار

در طول دهه گذشته، پلیمرها دستخوش بهبود های چشمگیری شده و امروزه نیز این بهبود ادامه دارد. برخی از آزمون های ارزیابی عملکرد پلیمرها به خواص محصول در دراز مدت مرتبط می شود. یکی از این عملکرد های مورد ارزیابی، مقاومت در برابر فشار های زیست محیطی(Enviromental Stress Crack Resistence یا به اختصار ESCR) می باشد. به علت اینکه روش های آزمون استاندارد برای اندازه گیری ESCR در بازه های زمانی طولانی(گاهی ماه ها) انجام می شود، اگر تا همان زمان مشخص شده نمونه دچار ترک نشده باشد، کیفیت نمونه، مورد قبول ارزیابی می شود. آزمون در زمان مشخص   و ESCR به صورت >t نمایش داده می شود. بنا بر همین آزمون های طولانی، آزمون های جدید و استاندارد ها به طرز چشمگیری بهبود یافته اند. در این مقاله به ترک خوردگی در مقابل فشار های زیست محیطی(Enviromental Stress Cracking یا ESC) و مقاومت پلیمر در برابر این ترک ها یا ESCR و اهمیت ESCR به عنوان یک خاصیت مهم رزین پرداخته می شود. همچنین به توضیح برخی آزمون های ESCR در محصولات HDPE و چگونگی تاثیر ESCR روی رزین پرداخته می شود.

پلیمر

درباره ESCR چه می دانید؟

طبق استاندارد ASTM D883، خاصیت ESCR عبارت است از “یک ترک بیرونی یا درونی در پلاستیک که سبب کاهش استحکام کششی نسبت به استحکام مکانیکی کوتاه مدت آن می شود.” این نوع از ترک به معنای شکست نمونه در حالت ترد و شکننده، با کمی ضربه یا بدون ضربه به سطح ترک خورده می باشد.  رشد آهسته ترک اصطلاح دیگری است که عموما برای توضیح این ترک خوردگی استفاده می شود. معروف ترین رشد آهسته ترک، تحت عنوان ترک در برابر فشار های زیست محیطی یا ESC شناخته می شود. ESC معمولا شامل ترک خوردگی نمونه های پلی اولفین در حضور عوامل خیس کننده فعال سطحی مثل الکل، قلیا، سورفکتانت و… می شود. عوامل فعال سطحی با نمونه وارد برهمکنش شیمیایی نمی شوند و هیچ اثری جز ترک های میکروسکوپی روی ماده ترد و شکننده نمی گذارند. در غیاب این محیط فعال سطحی، نمونه در هر دوره منطقی زمانی تحت همان شرایط فشاری دچار ترک خوردگی نمی شود. به نظر می رسد این ترک ها به علت نقایص میکروسکوپی آغاز می شوند و به واسطه مناطق کریستال، توسعه می یابند. مقاومت پلیمر در برابر این رشد آهسته ترک تحت عنوان ESCR شناخته می شود. پلیمر های مختلف، درجه ESCR متفاوتی دارند. برخی از گرید های HDPE مقاومت خوبی در برابر ESC دارند، حال آنکه مقاومت برخی از آن ها کمتر است. برخی پلیمر ها مثل پلی پروپیلن ESCR بالایی دارند.

مهم بودن ESCR

از آنجا که ترک خوردگی باعث شکست مواد پلاستیکی می شود، یک ماده پلاستیکی باید تحمل بالایی در مقابل ترک خوردگی داشته باشد. برای مثال بازه زمانی این تحمل برای یک پلی اتیلن استفاده شده در بطری شیر یا آبمیوه، حدود چند ماه و برای یک مخزن سوخت خودرو یا لوله گاز طبیعی، چند ده سال است. در اواخر دهه ۱۹۴۰، کشورهای غربی با ترک هایی گاه و بیگاه در پوشش سیم های برق کشی مواجه شد. از آزمایشگاه های Bell دلیل این امر خواسته شد، که در نهایت متوجه شدند که استفاده از صابون های روان کننده در هنگام نصب سیم، علت این کار بوده است. در این تحقیق، آزمون ESCR Bent Strip برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفت.

برای اطلاعات بیشتر به بخش دوم مراجعه کنید.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید