HDPE注塑制品環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂行為研究.pdf

1、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)是一種結(jié)晶性熱塑性樹(shù)脂，它被廣泛應(yīng)用于軍事、汽車(chē)制造、電子電器、電纜護(hù)套、管道等領(lǐng)域。對(duì)HDPE來(lái)說(shuō)，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性(Envionmental stress cracking resistance，ESCR)是一個(gè)很重要的性能要求。研究HDPE注塑制品的環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂(Environmental stress cracking，ESC)行為，可以為預(yù)測(cè)并改善制品

2、的ESCR提供理論指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)依據(jù)，具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文針對(duì)HDPE注塑制品在溶劑作用下的環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂行為，圍繞聚合物加工工藝-微結(jié)構(gòu)-ESC行為關(guān)系，考察了熔體溫度、保壓壓力、冷卻時(shí)間、注射速度等注塑成型工藝對(duì)HDPE制品ESCR性能的影響;初步探討了不同實(shí)驗(yàn)方法下HDPE注塑制品的ESC行為。主要工作包括:
　　 1、采用彎曲試片法研究了在OP-10溶劑作用下的HDPE注塑制品ESC行為，得到各成

3、型工藝下HDPE制品的開(kāi)裂時(shí)間，結(jié)合成型微結(jié)構(gòu)分析，研究了工藝條件對(duì)制品ESCR的影響。通過(guò)結(jié)晶度的DSC表征，初步探討了結(jié)晶度和ESCR之間的關(guān)系，結(jié)合成型工藝對(duì)取向等微結(jié)構(gòu)的影響，分析了不同成型工藝下HDPE制品的ESCR變化規(guī)律，其中，較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間和低的保壓壓力有利于提高制品的ESCR性能。另外，通過(guò)觀(guān)察試樣裂紋位置和形態(tài)可知，裂紋多位于試樣中部區(qū)域。這是因?yàn)樵趶澢嚻ㄖ?，試樣彎曲?80°，試樣中部區(qū)域變形接近甚至已經(jīng)超過(guò)其

4、屈服點(diǎn);裂口表面光滑、無(wú)冷拉現(xiàn)象，說(shuō)明HDPE制品的ESC為脆性開(kāi)裂;而且試樣裂口之間的網(wǎng)狀物越多，其開(kāi)裂時(shí)間越長(zhǎng)。
　　 2、采用溶劑浸漬法和恒定應(yīng)變四點(diǎn)彎曲方法研究了HDPE注塑制品的ESC行為。發(fā)現(xiàn)采用溶劑直接浸漬時(shí)，盡管有機(jī)溶劑環(huán)己烷和表面活性劑OP-10對(duì)HDPE來(lái)說(shuō)都是較強(qiáng)的溶劑，但在實(shí)驗(yàn)設(shè)定時(shí)間內(nèi)并未出現(xiàn)開(kāi)裂，這可能是由于(i)HDPE注塑制品內(nèi)部的殘余應(yīng)力較小，(ii)HDPE是半結(jié)晶材料，制品結(jié)晶區(qū)抵抗其ESC