1、乙烯塑料環(huán)境應(yīng)力開裂的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（等同采用ASTMD1693-15）（中文翻譯版）編制：日期：審核：日期：批準(zhǔn)：日期：修訂歷史修訂序號(hào)對(duì)應(yīng)的條號(hào)修訂內(nèi)容修改人批準(zhǔn)人日期第3頁共9頁1. 目的Purpose本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法涵蓋了乙烯塑料處于指定條件下時(shí)對(duì)環(huán)境應(yīng)力開裂敏感性的測(cè)試方法。2. 范圍Scope適用于決定乙烯塑料處于指定條件下時(shí)對(duì)環(huán)境應(yīng)力開裂的敏感性。在一定應(yīng)力條件及諸如肥皂、潤(rùn)濕劑油或洗滌劑等環(huán)境條件下，乙烯塑料可能出現(xiàn)開裂引起的機(jī)械性損傷。3. 職責(zé)Responsibility程序執(zhí)行：實(shí)驗(yàn)室授權(quán)制樣人員程序監(jiān)督：實(shí)驗(yàn)室技術(shù)負(fù)責(zé)人及相關(guān)責(zé)任人4. 原理Principle4.1 本測(cè)試

2、方法可用于常規(guī)檢查。本方法是將要求數(shù)量的試樣置于測(cè)試條件下規(guī)定時(shí)間，并記錄開裂的試樣數(shù)量。用本測(cè)試試劑得到的開裂情況表示了在表面活性劑、皂類及任何不使試樣發(fā)生顯著溶脹的有機(jī)試劑介質(zhì)中可能出現(xiàn)的情況。4.2 環(huán)境應(yīng)力開裂特性高度依賴于對(duì)試樣施加的應(yīng)力的性質(zhì)和水平以及試樣的熱歷史。在本測(cè)試方法條件下，試樣表面刻痕使材料局部產(chǎn)生較大的多軸應(yīng)力。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件有利于材料的環(huán)境應(yīng)力開裂。4.3 由本方法測(cè)試得到的數(shù)據(jù)不可直接用于工程實(shí)際問題。由于熱歷史是一個(gè)重要影響因素，通過本方法測(cè)試時(shí)，用實(shí)驗(yàn)室制備的樣品得到的測(cè)試結(jié)果可能與用其他方法得到的樣品得到的測(cè)試結(jié)果不一致。要想測(cè)得給定乙烯材料的真實(shí)性能，最好

3、用商用材料制備的試樣進(jìn)行測(cè)試。5. 術(shù)語及定義TermsandDefinition5.1 應(yīng)力開裂由低于塑料短時(shí)機(jī)械強(qiáng)度的拉應(yīng)力引起的塑料外部或內(nèi)部的開裂。這類開裂常常受塑料所處環(huán)境的影響而加速發(fā)展。存在于塑料內(nèi)部或外部的應(yīng)力或者兩種應(yīng)力的共同作用可以引起開裂。由細(xì)小裂紋構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)狀的開裂稱為龜裂。5.2 應(yīng)力開裂破損本實(shí)驗(yàn)中凡能用眼睛觀察到的裂紋均可認(rèn)為是整個(gè)試樣的應(yīng)力開裂破損。刻痕的延伸不應(yīng)歸為試樣破損。單個(gè)試樣出現(xiàn)多于一個(gè)開裂歸為單一破損。裂紋通常始于刻痕并與刻痕成近90°方向向外圍發(fā)展。開裂不一定擴(kuò)展至整個(gè)試樣才形成破損。有時(shí)裂紋在試樣內(nèi)部發(fā)展而形成表面塌陷。形成塌陷的時(shí)間應(yīng)

4、予以記錄。若塌陷最終發(fā)展成表面裂紋，則應(yīng)將塌陷時(shí)間記為試樣破損時(shí)間。6. 裝置Equipments6.1沖模適于切割長(zhǎng)38±2.5mm寬13±0.8mm（長(zhǎng)1.5±0.1in.,寬0.50±0.03in.）,且切口平整、不帶斜棱的試樣的矩形刀具或其他。6.2 刻痕刀架能按照刻痕要求，在如表1所示尺寸的試樣上進(jìn)行刻痕。刻痕應(yīng)與試樣的長(zhǎng)度方向平行，并位于表面的中心位置?？毯鄣都苋鐖D1所示。注4：建議刻痕刀架定期檢查以保證缺口一致性。6.3試樣保持架硬質(zhì)或半硬質(zhì)黃銅長(zhǎng)槽，尺寸如圖2（B）所示。長(zhǎng)槽兩側(cè)面應(yīng)相互平行，且內(nèi)棱角為尖直角。槽內(nèi)表面光滑無毛刺。長(zhǎng)槽內(nèi)部

5、寬度有嚴(yán)格要求（參看圖2尺寸F）。表1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件ill|h精iiiiin觀畫JiNGCHUANMATERIALTESTIMG條件試樣耳度融採(cǎi)度恒溫浴鎰度，r忸minAin.abmin300n0120050(LUM50max3.3()0.1300.650.025Bbmin1.840*07250300.01250max1,970.0775Q.4Q0.015minL840.07250.300.012.100cmax1.970.07750.400.015A尺寸值不嚴(yán)格相等。但是，若用于仲裁，須使用公制單位。B用于仲裁時(shí)，意格倍溶液濃度應(yīng)與合適的材料標(biāo)準(zhǔn)一致。若沒有給定濃度，可用10%體積濃度。c恒溫

6、浴溫度為100°C時(shí)，測(cè)試要用100%試劑而不是試劑的水溶液，因?yàn)闇y(cè)試時(shí)水的蒸發(fā)損失會(huì)改變?nèi)芤旱慕M成。圖1刻痕刀架尺寸mmIIX384=2.51.5+0.1B13±0.«D.5z(J.C3C叫表1D見表】F1虧F外表面165ZS內(nèi)表而ll.75iO.D5D.4W+(UXRGIU3用H153764-I2Qu081(12BftS)J10個(gè)半桎5mm的孔制，孔洞凰心距為15inrn10個(gè)半脛3/16英寸的的孔羈孔飼惻心距剛遼英q圖2試驗(yàn)設(shè)備6.4試管及塞子硬質(zhì)玻璃管，名義長(zhǎng)度200mm，內(nèi)徑最小為31.5mm，有一個(gè)軟木塞或橡膠塞。也可用尾部帶螺紋有塑料帽的試管代替。注

7、5:些老式試管內(nèi)徑小于31.5mm，但是只要具備足夠的空間，能無阻礙地將裝夾試樣的試樣保持架裝入其中，也可應(yīng)用。注6:硬玻璃(硼硅酸鹽)管和15號(hào)軟木塞可滿足要求。6.5鋁箔厚度約0.080.13mm(0.0030.005in.)，用于包覆塞子。6.6恒溫浴槽能保證恒溫浴溫度為50.0±0.5°C及100.0±0.5°C。第5頁共9頁Ill|h精iiiiin觀畫JiNGCHUANMATERIALTESTfNG6.7試管架放置試管并保持其水平的架子。6.8試樣彎曲裝置如圖3所示。6.9試樣轉(zhuǎn)移工具如圖4所示。圖3彎曲夾具組件注1:X=10.5±0

8、.5mm(0.41±0.02in.)圖4轉(zhuǎn)移工具組件7. 試劑和試樣SolutionandSamples7.1試劑首選試劑是壬基酚聚氧乙烯醚。注:試劑應(yīng)貯存在密閉的金屬或玻璃容器中以避免其吸濕。生產(chǎn)商聲明，用這種試劑的10%體積濃度的水溶液在50弋條件下測(cè)試1000h時(shí)這種侵蝕劑不會(huì)發(fā)生已知的降解?？蛇M(jìn)行傅里葉變換紅外光譜掃描對(duì)Igepal溶液進(jìn)行分析，若觀察到羰基帶的出現(xiàn)，則可認(rèn)為試劑已降解。7.2也可采用其它表面活性劑、皂類及任何不使試樣發(fā)生顯著溶脹的液態(tài)有機(jī)試劑作為試劑。7.3試樣除非特別說明，試樣按標(biāo)準(zhǔn)D4703附錄A1中的步驟C進(jìn)行模塑制備。注：模塑時(shí)不適用任何液態(tài)脫模劑、

9、蠟、拋光劑等等。然而，聚酯薄膜、未塑化的玻璃紙、聚四氟乙烯和鋁箔等惰性材料科滿足要求。7.4測(cè)試模塑板的內(nèi)應(yīng)力時(shí)，可從模塑板的任意位置取樣并將其放入裝有3mm(1/8in.)滑石粉的皮氏培養(yǎng)皿中，再將皮氏培養(yǎng)皿放入熱空氣干燥箱30分鐘，對(duì)I型和口型聚乙烯塑料干燥箱溫度保持在130,對(duì)皿型和IV型聚乙烯塑料干燥箱保持在150弋。如果試樣縱長(zhǎng)方向的收縮量小于10%，則認(rèn)為模塑板滿足要求(參看測(cè)試方法D1204)7.5從粒料擠壓成模塑板后，要在24小時(shí)內(nèi)用沖模或其他裝置切取試樣。試樣尺寸如圖2(A)所示，試樣切口平整，不帶斜棱。7.6試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)除非特別說明，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)D618步驟A對(duì)試樣進(jìn)行狀態(tài)調(diào)

10、節(jié)，狀態(tài)調(diào)節(jié)至少40h,最多96h。試樣彎曲、刻痕或用試劑處理后應(yīng)立即進(jìn)行試驗(yàn)。&程序Procedure8.1根據(jù)要求從表1中選擇所需測(cè)試條件。注：通常來說，聚乙烯塑料密度大于0.910g/cms不大于0.925g/cm3時(shí)，選用條件A；密度大于0.925g/cms時(shí)選用條件B。條件C用于加快測(cè)試耐環(huán)境應(yīng)力開裂值極高的材料。測(cè)試者應(yīng)參考D1248、D3350或D4976等材料標(biāo)準(zhǔn)以選擇測(cè)試條件。8.2用安裝在刻痕刀架上的刀片對(duì)每個(gè)狀態(tài)調(diào)節(jié)過的試樣在一個(gè)表面上進(jìn)行刻痕，如圖2(A)所示。深度千分尺可用于在刻痕刀架上安裝刀片，以保證刻痕深度如表1所述可控。測(cè)量刀片尖端高度與刀架上放置試樣的

11、槽之間的差值，已保證合理安裝刀片。注：當(dāng)已有的刀架可實(shí)現(xiàn)條件A要求的刻痕深度時(shí)，如果要求實(shí)現(xiàn)表1中條件B和C的刻痕深度時(shí)，可用0.21mm(0.008in.)厚的的黃銅墊片來壓制較淺的刻痕。黃銅墊片要足夠?qū)捯丫o密貼合在刻痕刀架放置試樣的槽內(nèi)。墊片長(zhǎng)度應(yīng)延伸超過刀片，大約至刻痕刀架端部，以使刀架能壓到墊片的大于1或2in.。刀架的重量壓到墊片上能防止墊片在刻痕時(shí)變形。墊片另一端切出一個(gè)長(zhǎng)方形的洞，洞的長(zhǎng)度完全適合突出的刀片。由于起皺或變形以致不能使試樣水平放置在刀架上的墊片要丟棄。注：為保持缺口一致性，建議保持施加到刀架把手上的力保持一致。這可以通過用轉(zhuǎn)矩扳手在把手的同一位置施加力來實(shí)現(xiàn)。缺口深

12、度與刀片安裝深度有關(guān)，可以在顯微鏡下觀察試樣橫截面的切片測(cè)量刻痕深度，也可以通過在顯微鏡下觀察經(jīng)液氮冷凍的已斷裂刻痕試樣的表面來測(cè)量。在偏光顯微鏡下觀察試樣的橫截面，來檢查刻痕質(zhì)量（邊緣是否平直、鋒利及是否存在應(yīng)力集中區(qū)域）。8.3在第一次刻痕以及至少每正常使用30次后再正常視覺下檢查刀刃是否有缺口和毛刺。每把刀片刻痕次數(shù)不應(yīng)超過100次，刀刃一旦變鈍或磨損應(yīng)及時(shí)更換。8.4將10個(gè)刻痕面向上的試樣放置在試樣彎曲裝置上，在臺(tái)鉗、平板床或其他適當(dāng)?shù)墓ぞ呱虾蠑n彎曲裝置，真?zhèn)€操作過程在3035s內(nèi)完成。用試樣轉(zhuǎn)移工具將試樣轉(zhuǎn)移到試樣保持架中，并使試樣兩端緊貼試樣保持架底部。如果試樣在試樣保持架中突出

13、過多應(yīng)人為加壓力使其緊貼保持架底部。8.5保持架需在10分鐘內(nèi)放入試管中，然后立刻向試管內(nèi)倒入已達(dá)到預(yù)定溫度（23±1°C或73.4±1.8°F）的新鮮試劑，試劑液面應(yīng)高于最頂端試樣13mm（0.5in.）用包有鋁箔的塞子塞緊試管，迅速放入已達(dá)選定溫度的恒溫浴槽中。測(cè)試時(shí)刻痕不可接觸到試管。注：浴槽的熱容量和供熱能力應(yīng)足夠高，以保證放入試樣后溫度降低不超過1C。8.6 按標(biāo)示的時(shí)間檢查試樣并記錄試樣的總破損數(shù)目。8.7 通過以下三種方法之一得到試驗(yàn)結(jié)果：8.7.1試樣在規(guī)定的時(shí)間間隔終點(diǎn)時(shí)的破損百分?jǐn)?shù)，如24h時(shí)破損50%。8.7.2試樣在達(dá)到規(guī)定的破損

14、百分?jǐn)?shù)時(shí)的時(shí)間，單位為小時(shí)（h）,用fp表示，p為試樣破壞的百分?jǐn)?shù)。如f50為10個(gè)試樣中第5個(gè)發(fā)生破壞的時(shí)間，單位為小時(shí)（h）8.7.3采用對(duì)數(shù)一概率坐標(biāo)繪圖法確定試樣達(dá)到一定破損率時(shí)的環(huán)境應(yīng)力開裂時(shí)間，單位為小時(shí)（h）,用Fp表示，P為試樣破壞的百分?jǐn)?shù)。例如，F(xiàn)5°為概率圖中50%線計(jì)算的破壞時(shí)間，單位為小時(shí)（h）第9頁共9頁9.報(bào)告除了報(bào)告失敗的樣本數(shù)量和每個(gè)樣本“失敗”的時(shí)間外，還應(yīng)報(bào)告以下細(xì)節(jié)：實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含如下內(nèi)容：a）被測(cè)材料的完整標(biāo)識(shí)；b）試板的準(zhǔn)備方法，指從顆粒還是磨粒擠塑而成；c）試劑及濃度；d）試驗(yàn)條件（表1）；e）測(cè)試持續(xù)時(shí)間，單位為小時(shí)；f）試樣在規(guī)定的時(shí)間間隔終點(diǎn)時(shí)的破壞百分?jǐn)?shù)，或試樣在達(dá)到規(guī)定的