一种检测耐应力开裂性的方法与流程

本发明属于材料性能检测
技术领域：
，具体涉及一种检测耐应力开裂性的方法。
背景技术：
：耐环境应力开裂测试是评价高分子材料及制品性能非常重要的一类试验方法。一般认为，环境应力开裂是指材料在环境因素和应力因素2种条件同时作用下发生的一种破坏行为，其特征包括：①环境与应力同时存在；②应力值远低于材料发生短时破坏时的机械强度，③应力可以是内应力、外应力，也可以是内外应力同时作用；④环境与材料不发生明显的化学反应；两者之间通常是单纯的物理变化。聚乙烯耐环境应力开裂性能(escr)的测试方法包括切口恒载拉伸法、弯曲试件法、全切口蠕变试验法、球或销压法、吹塑容器法和基于压痕实验的测试方法，这些测试方法均存在测试时间长、测试结果不准确等问题。而相关技术中的基于压痕实验的escr测试方法虽然测试结果具有较高精度，但设备比较专业性，不能实现大众化和工厂化，操作复杂，测试周期长，不利于研发人员设计配方。技术实现要素：本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一个方面提出一种检测耐应力开裂性的方法，能够快速判断注塑样品的耐应力开裂性能的差异，且不需另外设计专用设备。根据本发明的一个方面，提出了一种检测耐应力开裂性的方法，包括如下步骤：取尖头状硬物打入并贯穿注塑样品，且所述注塑样品不产生裂纹，再浸泡于腐蚀液中，根据开裂时间评价所述注塑样品的耐应力开裂性。在本发明的一些实施方式中，取所述尖头状硬物打入并贯穿所述注塑样品的远水口端的顶针位置。水口为注塑工艺中热化也太材料流动的进出口，顶针为注塑工艺中将注塑样品从模具上分离下来的机构，则注塑样品远水口端的顶针位置存在较大的内应力，在该位置打入尖头状硬物可使得内应力更快速地集中，后续能够更快速产生开裂。在本发明的一些优选的实施方式中，所述注塑样品的长×宽×厚为165mm×19mm×(2.8～3.5)mm。在本发明的一些优选的实施方式中，所述尖头状硬物的横截面直径为0.5mm～2.0mm。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述尖头状硬物选自自攻螺丝、尖头钉子、楔子中的一种；进一步优选为自攻螺丝，自攻螺丝可通过螺丝刀缓慢打入注塑样品中，对注塑样品的冲击力较小，可避免打入时注塑样品开裂。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述腐蚀液作为环境试剂，用于模拟环境因素，包括洗涤剂、有机溶剂、润滑剂、酸、碱、污水、海水中的至少一种。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述洗涤剂选自烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧代乙烯(9)壬基苯基醚中的至少一种；进一步优选为烷基酚聚氧乙烯醚，如辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述有机溶剂选自醇类、醚类、酯类中的至少一种。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述润滑剂选自矿物油、合成油、动植物油中的至少一种。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述酸可选有机酸或无机酸，例如醋酸、甲酸、盐酸、硫酸及其水溶液等，但不限于此；所述碱可选有机碱或无机碱，如甲醇钠、乙醇钾、叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水及其水溶液等，但不限于此。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述浸泡在恒温中进行。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述恒温可在50℃～85℃保持恒温。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述注塑样品为塑料样品。在本发明的一些更优选的实施方式中，所述塑料选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、醋酸纤维中的任意一种。本发明技术方案的有益效果为：本发明通过在注塑样品中简单地打入尖头状的硬物，使注塑样品释放内应力点，注塑样品的内应力集中在螺丝的打入点，在腐蚀液作用下可快速在内应力集中处产生开裂，因此可以根据开裂时间的快慢，快速地判断注塑样品的耐应力开裂性，测试周期短。在检测过程中，所使用的尖头状的硬物可采用常见的自攻螺丝等工具，而浸泡可采用实验室常用的水浴锅，使用的腐蚀液也是常见的试剂，设备相对简单，容易实现大众化，操作简单易懂，可做横向对比，方便研发人员。附图说明下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：图1为本发明检测耐应力开裂性方法中使用到的设备；图2为本发明实施例2中耐应力型hdpe样条在烷基酚聚氧乙烯醚中浸泡前(左)后(右)的开裂情况对比。具体实施方式以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。如图1所示，以下实施例或对比例中，检测过程中所需的设备和试剂包括数显恒温水浴锅、烧杯、电动螺丝刀、自攻螺丝、镊子、辛基酚聚氧乙烯醚(腐蚀液)等。其中，数显恒温水浴锅为控温范围5℃～100℃，控制精度为±0.5℃的水浴锅，包含有4～8个水槽，每个水槽宽度为直径20cm，水槽外部有水位线显示，水浴锅带外罩。烧杯采用普通500ml实验室烧杯，用于盛烷基酚聚氧乙烯醚。电动螺丝刀为额定电压12v～36v的充电型家用电动螺丝刀，可正转和反转。自攻螺丝的规格型号为m3×10的十字圆头自攻螺丝。实施例1取市售的普通hdpe(高密度聚乙烯)和耐应力型hdpe各3kg，在相同注塑工艺下分别注塑样条。使用注塑好的样条，在远水口端的顶针位置打入一颗自攻螺丝，使自攻螺丝贯穿注塑样条并释放内应力点，将有打螺丝的样条一端浸泡在盛有辛基酚聚氧乙烯醚烧杯中，放在水浴锅中，盖上水浴锅盖子，设置50℃进行恒温。每次每种材料各放入3根样条，及时观察开裂情况，3根样条全部开裂则停止测试。实施例2取市售的普通hdpe和耐应力型hdpe各3kg，在相同注塑工艺下分别注塑样条。使用注塑好的样条，在远水口端的顶针位置打入一颗自攻螺丝，使自攻螺丝贯穿注塑样条并释放内应力点，将有打螺丝的样条一端浸泡在盛有辛基酚聚氧乙烯醚烧杯中，放在水浴锅中，盖上水浴锅盖子，设置70℃进行恒温。每次每种材料各放入3根样条，及时观察开裂情况，3根样条全部开裂则停止测试。实施例3取市售的普通hdpe和耐应力型hdpe各3kg，在相同注塑工艺下分别注塑样条。使用注塑好的样条，在远水口端的顶针位置打入一颗自攻螺丝，使自攻螺丝贯穿注塑样条并释放内应力点，将有打螺丝的样条一端浸泡在盛有辛基酚聚氧乙烯醚烧杯中，放在水浴锅中，盖上水浴锅盖子，设置85℃进行恒温。每次每种材料各放入3根样条，及时观察开裂情况，3根样条全部开裂则停止测试。对比例1取市售的普通hdpe和耐应力型hdpe各3kg，在相同注塑工艺下分别注塑样条。使用注塑好的样条，在远水口端的顶针位置打入一颗自攻螺丝，使其释放内应力点，将有打螺丝的样条一端浸泡在盛有纯水烧杯中，放在水浴锅中，盖上水浴锅盖子，设置70℃进行恒温。每次每种材料各放入3根样条，及时观察开裂情况，3根样条全部开裂则停止测试。对比例2取市售的普通hdpe和耐应力型hdpe各3kg，在相同注塑工艺下分别注塑样条。使用注塑好的样条，浸泡在盛有辛基酚聚氧乙烯醚烧杯中，放在水浴锅中，盖上水浴锅盖子，设置70℃进行恒温。每次每种材料各放入3根样条，及时观察开裂情况，3根样条全部开裂则停止测试。观察实施例1～3和对比例1～2样条的开裂情况，结果如下表1所示。组别普通hdpe耐应力型hdpe实施例115h＞336h实施例25h250h实施例31.5h110h对比例1＞336h＞336h对比例2＞336h＞336h由表1可知，使用本发明的检测方法可以快速的对比不同hdpe的开裂性能，而且浸泡温度越高，开裂越快，裂口光滑，如图2所示的实施例3的普通hdpe在浸泡前后的开裂情况。如果用纯水替代辛基酚聚氧乙烯醚，样条不出现开裂，所以没有对比作用；而样条不打螺丝，样条也不会产生开裂。上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属
技术领域：
普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。当前第1页12