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改善環(huán)境應(yīng)力開裂可以從幾方面入手

更新時間:2021-09-07       點擊次數(shù):1698
  環(huán)境應(yīng)力開裂是塑料制件在使用中因特殊介質(zhì)(腐蝕性介質(zhì)、溶劑和某種氣氛)和應(yīng)力的共同作用產(chǎn)生許多小裂紋,甚至發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。以上定義可見產(chǎn)生環(huán)境應(yīng)力開裂具有兩個非常重要的條件,一個是特殊介質(zhì),另一個是應(yīng)力。
  引起塑料制件發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂的特殊介質(zhì)包括有機(jī)溶劑、水、某些表面活性劑和臭氧等。有機(jī)溶劑容易促進(jìn)塑料,特別是非晶態(tài)塑料的環(huán)境應(yīng)力開裂。水和表面活性劑容易引起聚乙烯發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。臭氧容易使不飽和碳鏈高聚物,尤其是不飽和碳鏈橡膠發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂。
  引起塑料制件發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂的應(yīng)力分為兩種,機(jī)械應(yīng)力和殘余應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力是指在使用過程中,產(chǎn)品一直處于機(jī)械應(yīng)力的作用下。比如螺絲對螺孔部位的擠壓應(yīng)力、工作中結(jié)構(gòu)件的受力等,都屬于機(jī)械應(yīng)力的范疇;殘余應(yīng)力是指由于注塑工藝/產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/模具結(jié)構(gòu)等原因所造成的應(yīng)力殘留。介質(zhì)不會直接引起化學(xué)作用或分子降解,實際上,是介質(zhì)滲透到分子結(jié)構(gòu)并損害了聚合物鏈的內(nèi)分子力,從而加快分子斷裂。
  環(huán)境應(yīng)力開裂大大的影響塑料制件的質(zhì)量,使用前需要找到合適的方法進(jìn)行評估,目前較常用的有模擬制件在接觸某種介質(zhì)后的變化及接觸前后物性的變化程度。另外根據(jù)環(huán)境應(yīng)力開裂的成因,關(guān)于環(huán)境應(yīng)力開裂的改善可以從以下幾方面入手。
  1)改善材料的耐化學(xué)性能??梢赃x用耐化學(xué)性改良的材料來加工制件;
  2)產(chǎn)品設(shè)計改善。塑料制件的形狀應(yīng)盡可能保持連續(xù)性,避免銳角、直角、缺口及突然擴(kuò)大或縮小。塑料制件的壁厚盡可能均勻。對于需要安裝金屬嵌件的塑料制件,應(yīng)盡量選擇兩者熱膨脹系數(shù)較為接近的材料進(jìn)行鑲嵌。對于需要開孔的塑料制件,應(yīng)盡可能開設(shè)圓形孔,尤其橢圓孔的效果好,有利于分散內(nèi)應(yīng)力。
  3)注塑殘余應(yīng)力改善??梢詮淖⑺芄に?、模具的設(shè)計等方面進(jìn)行改善。
  4)機(jī)械應(yīng)力改善。對于有螺絲柱進(jìn)行裝配的制件,需要更好的考量螺絲與螺孔的配合問題,設(shè)計上在保證鉚合強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,盡量的降低螺柱周邊的應(yīng)力。
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