Çevresel Stres Çatlaması (ESC), günümüzde bilinen termoplastik (özellikle amorf) polimerlerin beklenmedik kırılganlıklarının en yaygın nedenlerinden biridir. Çevresel stres çatlaması, hizmetteki tüm plastik bileşen arızalarının yaklaşık% 15-30'unu oluşturabilir.
ESC'ye ESC ve polimer direnci (ESCR). Araştırmalar, polimerlerin sıvı kimyasal maddelere maruz kalmasının, sert lehimleme sürecini hızlandırma eğiliminde olduğunu ve çılgınların havadaki çatlamaya neden olan streslerden çok daha düşük streslerde başladığını göstermektedir. Tek başına gerilme gerilmesinin ya da aşındırıcı bir sıvının etkisi, başarısızlığa neden olmak için yeterli olmayacaktır, fakat ESC'de, bir çatlağın başlatılması ve büyümesi, stresin ve aşındırıcı bir çevresel sıvının birleşik etkisinden kaynaklanmaktadır.
Bu gerilme çatlamasının polimer bağlarını kırmaması, polimer bozunmasından biraz farklıdır. Bunun yerine, polimerler arasındaki ikincil bağlantıları keser. Mekanik stresler polimerde küçük çatlaklara neden olduğunda ve sert çevre koşullarında hızla yayıldığında bunlar kırılır. Ayrıca, stres altındaki katastrofik başarısızlığın, polimeri gerilmemiş bir durumda saldırabilecek bir reaktifin saldırısına bağlı olarak meydana gelebileceği de görülmüştür.
Metalürjistler tipik olarak metallerde bu tip bir arızayı tanımlamak için Stres korozyon çatlağı veya Çevresel stres kırılması terimini kullanırlar.
ESC fenomeni on yıllardan beri bilinmesine rağmen, araştırma, tüm ortamlar için ve her tip polimer için bu tip bir arızayı önceden tahmin etmemiştir. Bazı senaryolar iyi bilinmekte, belgelendirilmekte veya tahmin edilebilmektedir, ancak stres, polimer ve ortamın tüm kombinasyonları için tam bir referans bulunmamaktadır. ESC oranı, polimerin kimyasal yapısı, bağlanması, kristalliliği, yüzey pürüzlülüğü, moleküler ağırlık ve artık stres gibi birçok faktöre bağlıdır. Ayrıca sıvı reaktifin kimyasal yapısı ve konsantrasyonuna, sistemin sıcaklığına ve gerilme oranına da bağlıdır.
Belirli reaktiflerin, stres altındaki polimerlerde nasıl davrandığına dair çeşitli görüşler vardır. ESC genellikle yarı kristalli polimerlerden ziyade amorf polimerler içinde görüldüğünden, ESC mekanizması ile ilgili teoriler genellikle polimerlerin amorf bölgeleri ile sıvı etkileşimleri etrafında döner. Böyle bir teori, sıvının polimere difüze olması ve polimerin zincir hareketliliğini arttıran şişmeye neden olmasıdır. Sonuç, akma gerilmesinde ve cam geçiş ısısında (Tg) bir düşüşün yanı sıra, daha düşük gerilme ve suşlarda delmeye yol açan malzemenin plastikleştirilmesidir. İkinci bir görüş, sıvının polimerin yüzeyini ıslatarak polimerde yeni yüzeyler yaratmak için gerekli olan enerjiyi azaltabileceği ve dolayısıyla çürük oluşumunun ilk aşamalarında çok önemli olduğu düşünülen boşlukların oluşmasına yardımcı olabileceğidir.
Bir polimerde çatlak oluştuktan sonra, bu kolay bir yayılma yolu yaratır, böylece çevresel çatlama devam edebilir ve çatlama süreci hızlanabilir.
Çevre ve polimer arasındaki kimyasal uyumluluk, çevrenin polimerin şişmesine ve plastikleşmesine neden olduğu miktarı yönetir.
Çatlak büyüme hızı yüksek olduğunda ESC'nin etkileri azalır. Bu, öncelikle sıvının çatlağın büyümesine ayak uyduramamasıdır.
Polimerin çevresel stres çatlamasına karşı direncini değerlendirmek için bir takım farklı yöntemler kullanılır. Polimer endüstrisinde yaygın bir yöntem, tek bir test sırasında numuneyi değişken gerilime maruz bırakan Bergen jig'inin kullanılmasıdır. Bu testin sonuçları sadece bir örnek kullanarak çatlama için kritik gerilimi göstermektedir. Yaygın olarak kullanılan başka bir test, bükülmüş şeritlerin kontrollü koşullar altında ilgilenilen sıvılara maruz kaldığı "Bell Telephone" testidir.
Çevresel Gerilim Çatlak Dayanımı ESCR testlerini yaptırmak için laboratuvarımız TURCLAB ile çalışabilirsiniz.