HDPE注塑制品環(huán)境應力開裂行為研究.pdf

1、高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)是一種結晶性熱塑性樹脂，它被廣泛應用于軍事、汽車制造、電子電器、電纜護套、管道等領域。對HDPE來說，耐環(huán)境應力開裂性(Envionmental stress cracking resistance，ESCR)是一個很重要的性能要求。研究HDPE注塑制品的環(huán)境應力開裂(Environmental stress cracking，ESC)行為，可以為預測并改善制品

2、的ESCR提供理論指導及實驗依據，具有重要的學術意義和應用價值。
　　 本文針對HDPE注塑制品在溶劑作用下的環(huán)境應力開裂行為，圍繞聚合物加工工藝-微結構-ESC行為關系，考察了熔體溫度、保壓壓力、冷卻時間、注射速度等注塑成型工藝對HDPE制品ESCR性能的影響;初步探討了不同實驗方法下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制品的開裂時間，結合成型微結構分析，研究了工藝條件對制品ESCR的影響。通過結晶度的DSC表征，初步探討了結晶度和ESCR之間的關系，結合成型工藝對取向等微結構的影響，分析了不同成型工藝下HDPE制品的ESCR變化規(guī)律，其中，較長的冷卻時間和低的保壓壓力有利于提高制品的ESCR性能。另外，通過觀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。這是因為在彎曲試片法中，試樣彎曲成180°，試樣中部區(qū)域變形接近甚至已經超過其

4、屈服點;裂口表面光滑、無冷拉現(xiàn)象，說明HDPE制品的ESC為脆性開裂;而且試樣裂口之間的網狀物越多，其開裂時間越長。
　　 2、采用溶劑浸漬法和恒定應變四點彎曲方法研究了HDPE注塑制品的ESC行為。發(fā)現(xiàn)采用溶劑直接浸漬時，盡管有機溶劑環(huán)己烷和表面活性劑OP-10對HDPE來說都是較強的溶劑，但在實驗設定時間內并未出現(xiàn)開裂，這可能是由于(i)HDPE注塑制品內部的殘余應力較小，(ii)HDPE是半結晶材料，制品結晶區(qū)抵抗其ESC