乙烯塑料環境應力開裂的標準試驗方法ASTM D1693-15（中文翻譯版）
乙烯塑料環境應力開裂的標準試驗方法ASTM D1693-15（中文翻譯版）（僅供參考）
1. 目的Purpose
本標準試驗方法涵蓋了乙烯塑料處于指定條件下時對環境應力開裂敏感性的測試方法。
2. 范圍Scope
適用于決定乙烯塑料處于指定條件下時對環境應力開裂的敏感性。在一定應力條件及諸如肥皂、潤濕劑、油或洗滌劑等環境條件下，乙烯塑料可能出現開裂引起的機械性損傷。
3. 職責Responsibility
程序執行：實驗室授權制樣人員
程序監督：實驗室技術負責人及相關責任人
4. 原理Principle
4.1本測試方法可用于常規檢查。本方法是將要求數量的試樣置于測試條件下規定時間，并記錄開裂的試樣數量。用本測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生顯著溶脹的有機試劑介質中可能出現的情況。
4.2環境應力開裂特性高度依賴于對試樣施加的應力的性質和水平以及試樣的熱歷史。在本測試方法條件下，試樣表面刻痕使材料局部產生較大的多軸應力。標準規定的條件有利于材料的環境應力開裂。
4.3由本方法測試得到的數據不可直接用于工程實際問題。
由于熱歷史是一個重要影響因素，通過本方法測試時，用實驗室制備的樣品得到的測試結果可能與用其他方法得到的樣品得到的測試結果不一致。要想測得給定乙烯材料的真實性能，最好用商用材料制備的試樣進行測試。
5. 術語及定義Terms and Definition
5.1應力開裂——由低于塑料短時機械強度的拉應力引起的塑料外部或內部的開裂。這類開裂常常受塑料所處環境的影響而加速發展。存在于塑料內部或外部的應力或者兩種應力的共同作用可以引起開裂。由細小裂紋構成的網絡狀的開裂稱為龜裂。
5.2應力開裂破損——本實驗中凡能用眼睛觀察到的裂紋均可認為是整個試樣的應力開裂破損?？毯鄣难由觳粦獨w為試樣破損。單個試樣出現多于一個開裂歸為單一破損。裂紋通常始于刻痕并與刻痕成近90°方向向外圍發展。開裂不一定擴展至整個試樣才形成破損。有時裂紋在試樣內部發展而形成表面塌陷。形成塌陷的時間應予以記錄。若塌陷最終發展成表面裂紋，則應將塌陷時間記為試樣破損時間。
6. 裝置Equipments
6.1沖模——適于切割長38±2.5mm寬13±0.8mm（長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行刻痕?？毯蹜c試樣的長度方向平行，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——硬質或半硬質黃銅長槽，尺寸如圖2（B）所示。長槽兩側面應相互平行，且內棱角為尖直角。槽內表面光滑無毛刺。長槽內部寬度有嚴格要求（參看圖2尺寸F）。
表1 標準測試條件
A尺寸值不嚴格相等。但是，若用于仲裁，須使用公制單位。
B用于仲裁時，意格倍溶液濃度應與合適的材料標準一致。若沒有給定濃度，可用10%體積濃度。
C恒溫浴溫度為100℃時，測試要用100%試劑而不是試劑的水溶液，因為測試時水的蒸發損失會改變溶液的組成。
圖1 刻痕刀架
尺寸
圖2 試驗設備
6.4試管及塞子——硬質玻璃管，名義長度200mm，內徑最小為31.5mm，有一個軟木塞或橡膠塞。也可用尾部帶螺紋有塑料帽的試管代替。
注5：一些老式試管內徑小于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，也可應用。
注6：硬玻璃（硼硅酸鹽）管和15號軟木塞可滿足要求。
6.5鋁箔——厚度約0.08~0.13mm（0.003~0.005in.），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℃及100.0±0.5℃。
6.7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試樣轉移工具——如圖4所示。
圖3 彎曲夾具組件
注1：X=10.5±0.5 mm（0.41±0.02 in.）
圖4 轉移工具組件
7. 試劑和試樣Solution and Samples
7.1試劑——首選試劑是壬基酚聚氧乙烯醚。
注：試劑應貯存在密閉的金屬或玻璃容器中以避免其吸濕。生產商聲明，用這種試劑的10%體積濃度的水溶液在50℃條件下測試1000 h時，這種侵蝕劑不會發生已知的降解?？蛇M行傅里葉變換紅外光譜掃描對Igepal溶液進行分析，若觀察到羰基帶的出現，則可認為試劑已降解。
7.2也可采用其它表面活性劑、皂類及任何不使試樣發生顯著溶脹的液態有機試劑作為試劑。
7.3試樣——除非特別說明，試樣按標準D4703附錄A1中的步驟C進行模塑制備。
注：模塑時不適用任何液態脫模劑、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測試模塑板的內應力時，可從模塑板的任意位置取樣并將其放入裝有3mm（1/8in.）滑石粉的皮氏培養皿中，再將皮氏培養皿放入熱空氣干燥箱30分鐘，對Ⅰ型和Ⅱ型聚乙烯塑料干燥箱溫度保持在130℃，對Ⅲ型和Ⅳ型聚乙烯塑料干燥箱保持在150℃。如果試樣縱長方向的收縮量小于10%，則認為模塑板滿足要求（參看測試方法D1204）。
......
8. 程序Procedure
8.1根據要求從表1中選擇所需測試條件。
注：通常來說，聚乙烯塑料密度大于0.910 g/cm3不大于0.925 g/cm3時，選用條件A；密度大于0.925 g/cm3時選用條件B。條件C用于加快測試耐環境應力開裂值極高的材料。測試者應參考D1248、D3350或D4976等材料標準以選擇測試條件。
8.2用安裝在刻痕刀架上的刀片對每個狀態調節過的試樣在一個表面上進行刻痕，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。測量刀片尖端高度與刀架上放置試樣的槽之間的差值，已保證合理安裝刀片。
注：當已有的刀架可實現條件A要求的刻痕深度時，如果要求實現表1中條件B和C的刻痕深度時，可用0.21 mm（0.008 in.）厚的的黃銅墊片來壓制較淺的刻痕。黃銅墊片要足夠寬已緊密貼合在刻痕刀架放置試樣的槽內。墊片長度應延伸超過刀片，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變形。墊片另一端切出一個長方形的洞，洞的長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。這可以通過用轉矩扳手在把手的同一位置施加力來實現。缺口深度與刀片安裝深度有關，可以在顯微鏡下觀察試樣橫截面的切片測量刻痕深度，也可以通過在顯微鏡下觀察經液氮冷凍的已斷裂刻痕試樣的表面來測量。在偏光顯微鏡下觀察試樣的橫截面，來檢查刻痕質量（邊緣是否平直、鋒利及是否存在應力集中區域）。
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。每把刀片刻痕次數不應超過100次，刀刃一旦變鈍或磨損應及時更換。
8.4將10個刻痕面向上的試樣放置在試樣彎曲裝置上，在臺鉗、平板床或其他適當的工具上合攏彎曲裝置，真個操作過程在30~35s內完成。用試樣轉移工具將試樣轉移到試樣保持架中，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過多應人為加壓力使其緊貼保持架底部。
......
9. 報告
除了報告失敗的樣本數量和每個樣本“失敗”的時間外，還應報告以下細節：
實驗報告應包含如下內容：
a） 被測材料的完整標識；
b） 試板的準備方法，指從顆粒還是磨粒擠塑而成；
c） 試劑及濃度；
d） 試驗條件（表1）；
e） 測試持續時間，單位為小時；
f） 試樣在規定的時間間隔終點時的破壞百分數，或試樣在達到規定的破壞百分數時的時間fp（h），或采用對數—概率坐標繪圖法確定試樣達到一定破損率時的環境應力開裂時間Fp（h）；
g） 測試日期。
10. 相關記錄表式 Record Form
JC-YS-2019-023 電化學原始記錄表
JC-ZL-0808 儀器設備使用記錄表
11. 參考文件Reference
ASTM D1693-15 Standard Test Method for Environmental Stress-Cracking of Ethylene Plastics
如需查看完整版，請聯系致電0512-6883-0001
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