新型Bell实验法环境应力开裂测试装置

自主设计并搭建了自动刻痕装置和压弯装置,提高了刻痕质量和测试结果的可重复性,同时采用改进的Bell实验方法对高密度聚乙烯材料的环境应力开裂行为进行了系统实验研究。结果表明,试剂浓度、刻痕偏移量、刻痕倾斜角度、刻痕刀片厚度的改变均会对环境应力开裂时间产生较大的影响;裂纹起裂位置既不在试样弯曲变形最大的中间位置,也不在刻痕边缘,而是在距离刻痕边缘约6.38 mm的位置。

光辐照交联高密度聚乙烯耐环境应力开裂与直流电性能

为满足深海光电复合缆在高压力、强腐蚀性海水环境中的运行要求,文中选择具有良好阻水性能且可耐受直流高压的高密度聚乙烯(HDPE)作为电缆绝缘材料。但结晶度较高的HDPE耐环境应力开裂性能较差,为此采用交联改性来加强片晶间的作用力来保证材料在保持阻水性能的同时能极大地提高材料的耐开裂特性。鉴于HDPE加工温度高(~140℃),与传统的过氧化物交联及硅烷交联工艺适配性差的问题,提出了基于光敏的紫外光引发交联技术,配合一种含有多不饱和双键的交联助剂制备了不同交联度的HDPE材料。从拉伸与热延伸试验得出,随着材料交联度的提高,片晶间的相互作用明显增强,有效提升了材料的耐环境应力开裂性能(>900 h),并保持了优异的阻水特性(<0.125%);基于第一性原理计算,并结合空间电荷分布、直流电阻率与直流击穿强度测试得到,交联助剂的极性基团——羰基在材料内引入了0.8 eV的空穴陷阱与1.9 eV的电子深陷阱,在材料内部有效抑制了空间电荷注入现象,并提高了材料的直流电阻率,保持了材料的直流击穿强度。

高密度聚乙烯耐环境应力开裂性能研究进展

耐环境应力开裂性能(ESCR)是评价高密度聚乙烯(HDPE)综合性能的一项重要指标。本文介绍了HDPE受环境应力开裂(ESC)的形成机理,分析了ESCR的影响因素,包括HDPE分子链结构、凝聚态结构、成型与使用环境等要素。针对分析结果,文中综述了国内外近年来通过原料品质提升、物理共混改性、化学交联改性、成型工艺优化等途径,以提升系带分子缠结密度和细化晶粒尺寸,改善HDPE制品ESCR性能的方案。

耐环境应力开裂型聚苯乙烯的研究

通过特性物质的引入,得到的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)树脂其耐环境应力开裂性能(ESCR)提高30%~40%。得到的HIPS比只添加聚异丁烯的HIPS产品在ESCR性能上提高近40%~60%,而比只添加二甲基硅油的HIPS产品在ESCR性能上更提高近200%。在耐环境能力开裂性能大幅改进的同时,保持较佳的分子量和加工性能。产品的重均分子量在180000~220000情况下,有着优良的抗冲性能和拉伸性能,最高可达12~13kJ/m~2(ISO 180),低温抗冲击强度(-20℃)可达到8~9 KJ/m~2(ISO 180)。

注塑工艺对聚碳酸酯制品环境应力开裂行为的影响

研究了不同注塑工艺下成型的聚碳酸酯(PC)平板制品的环境应力开裂行为。结果表明,在四氯化碳浸渍下,在制品侧壁位置出现分层开裂;熔体温度升高可以提升PC制品的耐环境应力开裂性;保压压力较大时,制品开裂现象较为明显。在分析分子取向和残余应力与制品开裂行为关系的基础上,探讨了注射成型工艺对PC制品环境应力开裂行为的影响机理。

车灯塑料的环境应力开裂性能研究

用ISO4600规定的球压入法研究了七种常用车灯塑料的耐环境应力开裂性能,得出了这些车灯塑料不宜接触的化学介质环境。实验结果表明,塑料环境应力开裂时间与溶剂的溶解度参数有关,并且还与聚合物的结晶性以及聚合物中填充物的加入有密切的关系。

过氧化物熔融接枝改性对高密度聚乙烯耐环境应力开裂性能的影响

通过过氧化二异丙苯(DCP)熔融接枝反应,研究了过氧化物熔融接枝对高密度聚乙烯(PE-HD)耐环境应力开裂性能的影响,并对其力学性能及断裂形貌进行了分析,采用差示扫描量热仪分析了熔融接枝行为对其结晶性能的影响。研究结果表明,反应体系产生很少的交联结构;过氧化物熔融接枝能够改善PE-HD的耐环境应力开裂性能和力学性能,尤其是第二个转矩最高点的改性效果明显优于转矩平衡点时,当DCP含量为0.25份时,在第二个转矩最高点时耐环境应力开裂性能改善最好,是纯PE-HD耐环境应力开裂时间的11.2倍;结构的变化使PE-HD的结晶度呈下降趋势,结晶温度呈上升趋势;与纯PE-HD相比,改性后PE-HD的断裂伸长率降低,但当DCP含量为0.25份时,缺口冲击强度最大值提高了198.6%,当DCP含量为0.30份时,拉伸和弯曲强度最大值分别提高了39.3%和17.2%;扫描电子显微镜显示,改性后垂直于试样断面方向出现尺寸较大的纤维状网络结构。

聚碳酸酯耐环境应力开裂性能的研究

研究了聚碳酸酯(PC)的耐环境应力开裂(ESCR)行为;探讨了摩尔质量及分布、后处理工艺、温度、溶剂等因素对PC的耐环境应力开裂性能的影响。结果表明:摩尔质量越高,分布越窄,则PC临界应变值越高,耐环境应力开裂性能越好;退火热处理有利于提高PC环境应力开裂性能。此外,温度降低和试样与溶剂溶度参数差Δδ增大均有利于提高PC耐环境应力开裂性能。同时提出了聚合物耐环境应力开裂模型,对环境应力开裂机理进行了探讨。

热处理对聚碳酸酯环境应力开裂性能的影响

对聚碳酸酯(PC)的耐环境应力开裂性和拉伸性能进行了研究。结果表明,在不同溶剂和热处理温度条件下,PC的耐环境应力开裂性差异很大。较大的二甲苯含量容易降低PC发生环境应力开裂的临界拉伸应力及材料的拉仲强度、断裂伸长率。玻璃化转变温度以下的热处理可以提高PC的拉伸强度,但是对改善材料的耐环境应力开裂性不利。

HDPE耐环境应力开裂的机理、影响因素和改进

综述了HDPE环境应力开裂(ESC)的机理即裂纹慢速增长(SCG)机理;影响HDPE耐环境应力开裂的因素;

LDPE环境应力开裂性研究

研究了低密度聚乙烯接枝聚硅氧烷后的环境应力开裂性。用红外光谱分析了低密度聚乙烯与聚硅氧烷接枝反应的过程,并用电子扫描显微镜分析了接枝后聚乙烯环境应力开裂的断面形态。实验结果表明,接枝聚硅氧烷后,增加了聚乙烯分子间链缠结,晶粒间连接分子数增多,因而提高了它的耐环境应力开裂性。

高密度聚乙烯环境应力开裂机理的研究

应用ＦＴＩＲ，ＤＳＣ，ＤＭＡ技术，从高聚物具有结构多重性和形变不均一性出发，定性地探讨了ＨＤＰＥ的ＥＳＣ开裂机理。在应力作用下ＨＤＰＥ的形变不均一性所形成的微裂纹，就成为具有各自不同利害程度的自然内存缺陷，从而活性介质获得了渗透到ＨＤＰＥ内部的机会，使ＨＤＰＥ表面能下降，导致应力集中链的滑脱和解缠，当滑脱和解缠的分子链积累到某临界值时，便呈现了宏观脆性开裂。并根据ＨＤＰＥ的ＥＳＣ开裂机理，提出了改善ＨＤＰＥ的ＥＳＣＲ性能的途径。ＨＤＰＥ的ＥＳＣＲ性能的提高取决于对其影响因素的最佳利用。

HDPE电缆绝缘护套料的耐环境应力开裂性改性研究

研究采用不同的乙烯 醋酸乙烯共聚物(EVA)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)对高密度聚乙烯(HDPE)电缆绝缘护套料的耐环境应力开裂(ESCR)性、力学性能的影响.研究表明:在操作情况一定时,共混物中EVA中VA含量的增加、EVA含量的增加、LLDPE含量的增加都会改善HDPE的耐环境应力开裂性、综合机械强度、韧性等,并可降低成本.可以得到HDPE电缆绝缘护套料的最优配方.

HDPE原料及制品耐环境应力开裂测试方法进展

高密度聚乙烯（HDPE）是一种高结晶度的热塑性聚合物,其物理机械性能优异,同时具有良好的耐热、耐寒及化学稳定性,适用注塑、吹塑、滚塑等多种成型工艺,目前广泛应用于土工合成材料、流体输送管材、电线电缆护套料、汽车内饰件等生产生活的各个领域。HDPE的耐环境应力开裂性能（ESC）较差,是用户关注的重要性能之一。本文将着重介绍HDPE原料及制品耐环境应力开裂的各类测试方法。

LDPE/聚硅氧烷接枝共混物的耐环境应力开裂性的研究

研究了LDPE／聚硅氧烷接技共混物的耐环境应力开裂性，并用电子扫描显微镜分析了环境应力开裂的断面形态。实验结果表明，接枝聚硅氧烷后，增加了聚乙烯大分子间链缠接，晶粒间连接分子数增多，因而提高了它的耐环境应力开裂性。

EVA/LLDPE改善HDPE注塑制品耐环境应力开裂性能的研究

采用EVA/LLDPE共混体系对HDPE进行了增韧,以提高其制品耐环境应力开裂性能。结果表明EVA/LLDPE共用比单一组分改性效果要好,在合理配比下有较好的冲击韧性、拉伸强度、断裂伸长率,其注塑制品有较好的耐环境应力开裂性能。

HDPE耐环境应力开裂性能的改进

对提高ＨＤＰＥ的耐环境应力开裂性能的方法进行研究。试验表明采用共混和化学改性可提高ＨＤＰＥ的耐环境应力开裂性能，为解决ＨＤＰＥ树脂在制作管材时出现的短时间内应力开裂问题提供依据，也为ＨＤＰＥ树脂开拓新的应用领域创造了条件。

在恒拉力下耐环境应力开裂的测定

介绍了测定塑料耐环境应力开裂的一种方法——在恒拉力下对HDPE耐环境应力开裂的测试,并与传统的测试方法进行了比较,认为该方法的测试条件与实际应用情况更接近,同时还讨论了对ESCR测试结果的影响因素。

聚乙烯耐环境应力开裂性能的改进

研究了4种粒状或粉状改性剂(LLDPE、CPE、SBS、EVA)对HDPE的耐环境应力开裂(ESCR)性能的共混改性,探讨了改性机理。结果表明,LLDPE主要通过改变晶体形态和降低结晶度改性,而CPE、SBS、EVA则主要通过加强晶区间连接改性,后者对ESCR的改性效果更显著。

油气田用热塑性塑料管材环境应力开裂研究进展

为应对油气田日益苛刻的腐蚀环境,尤其是CO2和H2S等腐蚀气体含量增加,耐腐蚀性能优良的热塑性塑料在油气集输领域的应用受到广泛关注。但在使用过程中,由于环境应力开裂(ESC)导致管材失效事故时有发生,给管线运行和生态环境带来巨大隐患。文中首先通过对ESC评价方法研究、不同聚合物/溶剂体系的相互作用、环境因素对ESC行为的影响及材料改性对ESCR性能影响等方面调研,分析了国内外关于油气田用热塑性塑料管材ESC的研究现状。其次,从增塑理论、表面能的影响和分子链断裂分析了ESC机理。再次,指出了目前研究存在的不足之处:(1)油气田用热塑性塑料管材ESC行为快速分析方法尚未建立;(2)热塑性塑料结构形态对ESC的影响未予充分考虑;(3)尚无多场耦合下酸性油气混输用热塑性塑料管材的ESC机理研究。最后,对今后关于ESC研究的方向给出了建议。通过油气田热塑性塑料管材ESC研究现状调研,促进热塑性塑料管材在油气田中的安全应用。