硅烷交联高密度聚乙烯的耐环境应力开裂试验

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2003．No．2硅烷交联高密度聚乙烯的耐环境应力开裂试验硅烷交联高密度聚乙烯的耐环境应力开裂试验朱慧红上海高分子功能材料研究所摘要：介绍硅烷交联聚乙烯(PE)管材料的性能及耐环境应力开裂(KSCR)试验原理及试验方法。讨论PE分子量及其分布、分子链结构以及PE组合物成分的合理选配、交联后对(EsCR)性能的影响。关键词：高密度聚乙烯硅烷交联环境应力开裂试验1概述作用，都会降低PE表面能，从而使裂纹扩大。硅烷接枝聚乙烯交联热水管是目前国内环境应力开裂的特性在很大程度上取决于所在聚乙烯(PE)深加工方面的热点课题之一。加应力的性质和

2、水平，以及试样的受热过程。聚乙烯的交联技术是聚乙烯改性的一种重要而交联完成后的PE则由于形成了三维网状手段。交联后的PE可以显著提高其力学性结构，这种网状结构对PE的结晶度和结晶形能、耐热性、耐环境应力开裂性、抗蠕变性、耐态并无太大影响，但是三维结构使得其晶态腐蚀性等。因为硅烷交联聚乙烯管材料是以与非晶态两相之间的范德华力转变为共价键硅烷交联形式在聚合物大分子链间形成化学力。键能的提高，便得晶相的缺陷得以掩饰，共价键以取代原有范德华力从而形成三维交即耐环境应力开裂较差的热塑性PE在交联联网络结构，使分子不能发生位移，分子量也后其耐环境应力开裂值显著提高。增大，因而具有以上优异的

3、性能。在一定的试验条件下，通过所加入的人交联管料耐环境应力开裂性能(EsCR)为刻度，高度的局部多向集中应力得到发展。是模拟塑料管材耐开裂的一项重要指标。PE在这样的条件下，环境应力开裂最容易发生，管材在长期负荷作用下经一定时间后会出现我们以下进行的环境应力开裂试验正是在这应力开裂现象，并会导致管材破裂。样的条件(人为刻痕)下进行。2耐环境应力开裂原理3耐环境应力开裂试验部分PE管耐环境应力开裂是指PE管在组合一般小口径铝塑复合管PE成管后，是处应力作用或与环境介质接触时，从表面开始于弯曲状态，这时处于应力集中状态，这与环☆产生脆性开裂现象。一般认为热塑性PE的境应力开裂试验极

4、为相似，不同点在于弯曲甲乙环境应力开裂机理为：PE制品耐环境应力开铝塑管呈现四层PE结构，如图。甲乙裂性能最主要的外界因素是应力作用，如PE在四层中，2、4层外曲面(拉伸面)与热田7在成型过程中因为热聚变在PE晶态和非晶熔胶粘接，不易开裂，1、3层内曲面(压缩面)态的相变边缘产生的内应力，以及在使用过粘胶。外曲面未上胶容易开裂，但是由于第程中受到的应力作用，都会在PE球晶面以及3层曲率半径较第1层小，所以最易开裂，而径向引起开裂。另一个主要因素是某些环境开裂往往发生在有预交联的颗粒处，即应力介质的作用，如热、氧、溶剂及非溶剂物质的集中点，因此内管料的选择尤其要注重其耐·--——

5、47·-——维普资讯http://www.cqvip.com上海大中型电机抛3．No．2环境应力开裂值。4218料(外管用)、S的A料，最后是高研所由于许多生产厂家，可交联管材出厂时4219A料，至第9天一根未断。并未完成交联，PE仍呈热塑性，此时考察弯曲管材的抗开裂性能仍应以未交联的材料来模拟。在此之后的储存、运输使用过程中，可交联料会慢慢交联，耐环境应力开裂也会越来越好，因此只要基料即A料有较好的耐环境应力开裂值，弯曲管完全可以有良好的抗开裂性。所以本试验采用A料作为基料进行耐环境应力开裂性能试验。3．1试样2mm厚的A料试样。(1为4218料，2为4219料，3为S料，4

6、为C料)。4218、42l9为上海高分子材料研究所的A料，而S料为韩国某公司A料，C料为德国某公司的A料，每组10个试样。3．2试验设备装有刀片的刻痕装置，弯曲夹持装置，恒温水浴50-1-0．5℃，硬质玻璃等。3．3试剂10％浓度的仲辛基苯聚乙烯醚("IX．10)水溶液。3．4具体步骤按GB1482．1999聚乙烯环境应力开裂试验方法进行。以下是1、2、3、4料环境应力开裂试验的曲线图。以同样的方法将1、2、3、4配以5％B料不煮水直接放人Tx20％溶液中，耐环境应力开裂数据分散性大，重演性差，主要原因为配人B料后，交联速度提高，交联与耐开裂相抗衡，情况比较复杂，无法判断。以同

7、样的方法将1、2、3、4全部交联(交联度>65％)，四个样品的耐环境应力开裂都大于2000小时，证实了交联后的PE有良好的抗开裂性。4结果与讨论4．1右边四张曲线图上可看出，C的A料其耐环境应力开裂性能最差，只放了24小时后，10根试样全部断裂。其次是高研所的4．2以上数据可看出，基料的选择直接影响一48—维普资讯http://www.cqvip.com2003．No．2硅烷交联高密度聚乙烯的耐环境应力开裂试验其A料耐环境应力开裂性能。一般认为，PE量分布、分子结构等将对PE管材性能产生极的