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塑料材料已被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。然而，在使用過(guò)程中，塑料如果接觸到一些特定的化學(xué)試劑，會(huì)在很低的應(yīng)力下發(fā)生失效，即發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂（ESC）。研究表明，大約有30%塑料制件失效都與材料的環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂相關(guān)。

今天，小編就來(lái)八一八【PC/ABS材料】耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的測(cè)試方法。

定拉伸負(fù)荷法

在一定的溫度和拉伸負(fù)荷下，測(cè)試材料的失效情況（圖1）。

每個(gè)條件下的試樣需要至少5組，樣品一般為ISO標(biāo)準(zhǔn)的拉伸樣條，尺寸有特定要求。樣品的接觸測(cè)試試劑前需要記錄尺寸及外觀狀態(tài)。測(cè)試材料在不同的暴露時(shí)間、負(fù)重（應(yīng)力）、溫度下，質(zhì)量、尺寸、外觀及拉伸性能發(fā)生的變化。

圖1恒定拉伸負(fù)荷法測(cè)定材料的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能

彎曲樣條法

將樣品固定在一定弧度治具上，測(cè)定一定實(shí)驗(yàn)時(shí)間后材料的性能惡化情況（圖2）。

該法適合片狀樣品的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂測(cè)試，尤其是樣品的局部對(duì)應(yīng)力開(kāi)裂的敏感性。可用來(lái)檢測(cè)氣體、液體以及含有可遷移物質(zhì)（如聚合物膠黏劑、增塑劑等）的固態(tài)物質(zhì)對(duì)特定材料環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的影響。

根據(jù)材料本身性質(zhì)的差異或使用條件的不同，可以選擇不同的應(yīng)變條件（圖3）。測(cè)試樣品根據(jù)需要密封在容器中、放置在室溫環(huán)境中或烘箱中。達(dá)到測(cè)試時(shí)間后，將樣品從測(cè)試環(huán)境中移除測(cè)試所需要的性能。拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率是最典型的測(cè)試項(xiàng)目。一般習(xí)慣用這種方法來(lái)表征在測(cè)試時(shí)間內(nèi)材料應(yīng)力松弛較小的材料的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能。

圖2 彎曲樣條法測(cè)定耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能示意圖

圖3 彎曲樣條法的不同應(yīng)變的治具和藍(lán)色PC測(cè)試樣條，測(cè)試結(jié)果參考圖片中的分級(jí)

氣態(tài)或者液態(tài)作用試劑具有較強(qiáng)的滲透能力，膏狀作用試劑也能滲透到據(jù)材料表層2-3mm的深度。而如果作用試劑存在彈性體、塑料片等固體介質(zhì)中，一般會(huì)將待測(cè)試介質(zhì)夾在兩片實(shí)驗(yàn)之間（圖4）進(jìn)行試驗(yàn)，保證固態(tài)介質(zhì)和實(shí)驗(yàn)材料之間的接觸有一定的壓力。

圖4彎曲樣條法三明治夾樣法

圓球或頂針插入法

具體方法為在材料上預(yù)制一個(gè)圓孔，用比圓孔略大的圓球或頂針插入預(yù)制的圓孔，給材料施加恒定的應(yīng)變，并將插有圓球或頂針的樣品放入作用試劑中，觀察材料的失效情況。在測(cè)試條件下，施加的應(yīng)變會(huì)產(chǎn)生微裂紋并快速的發(fā)展成可視的裂紋。通過(guò)觀察圓球或頂針附近的裂紋情況或后續(xù)材料的性能變化來(lái)檢測(cè)材料對(duì)特定化學(xué)試劑的耐受性。該法適用于模塑或切割成型的制件或樣品。這種方法快速而準(zhǔn)確，更適合于無(wú)定型材料。對(duì)于半結(jié)晶性材料頂針?lè)ū葓A球法更適合。

與其他測(cè)試方法相比，球壓法對(duì)材料近表面的各向異性更不敏感，更適合評(píng)估材料在化學(xué)試劑下的應(yīng)力開(kāi)裂情況。頂針?lè)ǜm合已成型制件或厚度小的樣品，頂針?lè)ㄒ髮?shí)樣厚度大于1mm，圓球法要求試料厚度大于2mm，理想厚度是4mm。

以上，是【PC/ABS材料】耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂的常用測(cè)試方法，希望能對(duì)日常工作有所幫助。