王海涛等热处理对聚碳酸醋州境应力开裂性能的影响万方数据热处理对聚碳酸醋环境应力开裂性能的影响王海涛吕磊潘宝荣杜强国李玉泉 （复旦大学高分子科学系． 上海２０哄３３）〔卜海小系车灯有限公司上海２０１吕００） 摘要叶聚破酸醋〔Ｐ必的耐环境应力开裂性私拉伸性能进行了研究。结果表明，在不同落荆和热处理温度条件下，ＰＣ的耐环境应力开裂性差异很大。较大的二甲笨含量容易降低ＰＣ发生环境应力开裂的临界拉仲应力及材料的拉伸强度、断裂伸长率。玻璃化转变温度以下的热处理可以提高代的拉伸强度，但是对改善材抖的衬环境应力开裂性不利。关键词 聚破破醋环境应力开裂热处理拉伸性能临界垃伸应力 聚碳酸酪（ＰＣ）是一种无定形热塑性工程塑料。转变温度（孔）以下的热处理对Ｐｃ耐环境应力开裂它具有极为优良的综合性能，尺寸稳定性好，电性能性的影响。优良，透明性优异，在机械工业、电器及光学器件方１实验部分面均有极为广泛的应用。但由于ＰＣ在很多溶剂环１．１原料与设备境中容易发生环境应力开裂，因而大大影响了它的ＰＣ： ＰＣ１４ｌＲ，上海小系车灯有限公司；应用［二甲苯、 石油醚：分析纯，上海菲达工贸有限公环境应力开裂指塑料暴露于化学介质中，受到 ‘一〕。司和桥分公司；低于其屈服点的应力或者说低于其短期强度的应力注塑机： ｗＧ一８０Ａ型，无锡格兰机械有限公司；（包括内、外应力及两种应力的组合）的较长期作电子拉力机：Ｄ Ｌ一１（０叹）Ｂ型，长春第二材料试用，发生开裂而破坏的现象氏，〕。环境应力开裂是验机厂。造成聚合物材料在应用中损坏的主要原因之一。但１，２试样的制备由于环境应力开裂是一个十分复杂的过程，受很多用注塑机注塑７５ｍｍｘ４ｍｍｘＺｏｍ的哑铃型 因素的影响，所以很多研究都未能提出一种比较全试样。若需进行热处理，则把试样在一定温度的烘面的判定方法。目前己经有一系列的方法来判断材箱中放置４５ｍｉｎ，然后取出，室温放置３卜。料在某种溶剂中的耐环境应力开裂性，用以避免其１．３拉伸实验在使用过程中的破坏〔”４Ｊ。临界应变标准无疑是其拉伸实验按照ＧＢ／ＴＩ 砚州心一１９９２进行，拉伸速中比较简单而有效的一种〔’一，，‘川。临界应变理论度为１功ｍ／ｍｉｎ。认为，在某一应变以下，材料在某种化学环境中是安１４临界拉伸应力的确定全的，而当应变超过这一临界值时，银纹就会迅速产 在电子拉力机上对试样施加一定的拉伸力，在生，最终导致材料破坏。因此可以用临界应变把塑保持应力的情况下，往试样的受力部位涂抹溶剂，肉料和溶剂一一对应起来，临界应变以下的应变对材眼观察银纹的出现，若２而ｎ内不出现银纹则进一料来说不会发生环境应力开裂。步增大拉伸应力，并重复涂抹溶剂的试验，直至银纹临界应变理论取得了很大的成功， 用它来衡量材料在某一环境中使用的安全性往往是有效的。但出现。此时的拉伸应力即为临界拉伸应力。２结果与讨论是由于聚合物在活泼的化学环境和应力双重作用下２．１溶剂对Ｐｃ耐环境应力开裂性的影响才会发生环境应力开裂，而应力对聚合物的作用效果还同聚合物对应力的响应有关，因此，要全面正确此是“柔性”塑料， 如不接触溶剂，即使拉伸到地衡量聚合物的耐环境应力开裂性必须把聚合物、断裂也不会出现银纹，其破坏方式是剪切屈服；如果化学环境和应力三方面综合起来考虑。接触溶剂，当拉伸应力达到临界拉伸应力时便会出笔者用临界拉伸应力标准来衡量Ｐ Ｃ在二甲苯现银纹。ＰＣ在不同比例二甲苯．石油醚作用Ｆ的拉／石油醚止元环境中的耐环境应力开裂性，考察不同伸性能见表１。从表１可见，有银纹的试样被拉伸的二甲苯／石油醚比例对其的影响；同时考察玻璃化收稿日期』戒翻〕３０８一０万方数据１程期料应用２００３年，第３Ｊ卷，第于２期时很快就会破坏，拉伸强度大幅降低；二甲苯／石油量的增加而降低，变化趋势与未经热处理的试样相醚的比例不同对材料拉伸性能的影响也不同，随着同。二甲苯含量的逐渐升高，咒的临界拉伸应力和拉伸表３热处理对代临界拉伸应力的影响强度、断裂仲长率均有较大的降低，当二甲苯的含量达到４０％时，ＰＣ变得很脆断裂伸长率几乎为。二甲脚石油醚！热处鄂度／热处理时间／临界拉仲应力／场Ｐ日 而，二甲苯含量继续增加时，材料的拉伸强度也趋朽无纹４５加向于０。黑：！｛银加凳４５川表！ＰＣ在溶剂中的拉伸性能 ２０４５价拉伸强度／２０４５帅甲笨／石汕醚临界拉伸应力月０／１００无银纹黑断裂伸长串了％３结论８３５！〔厂９（）打：：３．７ 代与溶剂接触时，拉伸应力大于一定数值便会４０厂６０２０ｌｅｓ０ 出现银纹和破坏，这一临界拉伸应力值与溶剂的成７０／３０１０Ｏ ０ １加爪ｍ分和试样的受热历史均有关。二甲苯含量的提高会Ｏ Ｏ 导致ＰＣ发生环境应力开裂的临界拉伸应力及拉伸２．２热处理对ＰＣ耐环境应力开裂性的影响强度、断裂伸长率的降低。玻璃化转变温度以下的ＣＰ 在孔以下受热，一方面可以使内应力松弛，热处理可以使代的拉伸屈服应力和拉伸断裂应力另一方面也会因分子排列趋于紧密，使力学性能发稍有提高，但是对改善材料的耐环境应力开裂性是生一些变化。表２列出热处理温度对代拉伸性能不利的。的影响。从表２可以看出，随着热处理温度的提高，拉伸屈服应力和拉伸断裂应力稍有提高，断裂伸长参考文献 ＩＴａｙ阮ＪＥ，Ａｎ耐ｄＪＣ勘以朋，ｎ目从、吟ｋ认名涟卿ｔ。山。卜率则有所降低。但是经过热处理的试样再做临界拉毗ｉ ｎ了ｎｉ肥ｄ即们娜１刀毗毗。ＫｅｙＥｎｇＭ故，１９外。１１８：５，伸应力测试时，可见其临界拉伸应力比未经热处理ＺＡｒｎ。记ＪＣ，几ｙ！。ｒＪＥ．玩脚ｖｅｄｔｈ曰”１以ｌｙｎ阴ｉｃａｐｐ六）ａ【一ｈｌｏｒｐ阳１，ｔ的试样显著降低，测试结果见表３。如试样经１０２弋ｔ ｉ鳍侃ＥＳ‘卜盛．甲而健Ｐｏｌｙｃ州，ｍ吹ｉｎ肠１四，阮ｕ记ｍ八比璐Ｊ处理４５ｍｉｎ后，其接触含１０％二甲苯溶剂的临界拉彻ｐｌ巧ｌ ｙ。发１，Ｊ９９．７１：２１５５伸应力从近４ＯＭＰａ降到加ＭＰａ。从表３还可以看３Ｈａ刚色ｎＣＭ‘Ｅｎｖｉ一目动￣ｃ椒去１嗯Ｏｆ竹ＦＬ云ｎｋ．听ｎ巴叼卿里 掩即书Ｊ段日ｔｉ，ｌ２仪；２，刀：４３出，在相同热处理条件下，临界拉伸应力随二甲苯含４１５０肠阅一１９２Ｐ舀ｓａｔｉｅｓ一ｄ．ｔ巴佃ｉｎａｔｉ明。ｆｅ训１刚ｍｅｎｌｌａｓｌ理５吕‘删ｋ表２热处理温度对咒拉楠性能的俄响 吨（此Ｃ少一Ｂ以朋ｄｐ认油即ｅ 明绷ｍｅｔｈｏ日处理温度／处理时间／５周维样一塑料测试技术，北京：化学〔业出版社，１的６年： 拉伸屈服应力／ＭＰａ 拉织黔｝幽夔搜长６Ａｒｎ耐ＪＣ一１１比ｕ，ｅｏｆｎｅ笼ｕｒｌａｔ‘，１日ｊｎｔｈｅ咖ｄｙｏｆｅｎｖｉ比ｎｌ．１巴ｎｔａ卜蝴４５５１包５５６吕６１ 习廿吧‘日￣翻雌叮浏”优花ｈ‘卿Ｅｎ侣阳，１９孙，抖：肠５５０４５５２．５５５０８２．４７Ｂｉ，ｈＯＰＳ，１￣ＤＨ，川ｎｋ。，ＰＥｎｖｌ ｍｎｌ了１巴ｎｔ目吕ｔ卫讹５５８０４５５５。１５６９８０３１２０肠．‘ｋ百。９可口砂（、泣ｎｙｌｃｈｌ咐１击）１。目ｋ习默。Ｉｕｔｉ助、．氏百歹ｍ土）帐耐６１９犯１７５９ＳｔａＬｉ里，２月城洲、叩七４７７ＯＦＴ日ＥＴＨＥＲＭＡＬＴＲＥＡＴ氏妞ＮＴＯＮＩ知ＥＰＲＯＰＥＲＩ，ＹＯＦＴ日ＥＳＴＩ 砚ＥＳＳＣ只ＡＣＫＩＮＧＯＦＰＯＬ、ＣＡＲＢＯＮＡｌｌＷａ ｎｇＨａｉ俪，切抉１，ＰａｎＢａｏｎｌｌｇ，玩Ｑｉａｎ咫日。（氏买旧，ｍｅｎ人可Ｍａｌ助ｎ司书ｃｕ加ｓｄ切此，价记朋Ｕ山花南峥ｓｈ明叻成么以Ｍ３３，Ｃｈ玩助口Ｙｕ列ａｎ（Ｓｈ ａ叩卜心枷ｆｏ人川朋」以１枕肠ｍｐ肠１记，ＳｈａＪ吧卜苗加宜翻润），伪１仙）ＡＢＳＴ双ＡＣＴ仆ｅＥＳＣａ”ｄｔｅｎｓｉｌ把ｐ哪ｅ币ｅｓ砰ＰＣ峨ｓｔｕｄｉｄｅＴｈｅｒｅ即ｌｔｓ吕卜脚ｔｈａ盆ｔｈｅｅｒｉ日ａ，ｅａ．ｄｉ价￣ｅｆｘｏＰＣＥＳＣｌｎｔｌ、．ｖａ日ｅｄｋ卫ｎｄ３ｏｆ吕。ｊ犯ｎｌ日ａｎｄ日ｔｖａｒｉｏｕｌｔｅｒｎ邵花ｔｓｅｒｕｏｆｔｈｅｔｈｅｎｎａｌｔ翻ｍｅｎｔｓＴＩ”，ｃ行企ｉｃ吐ｓｔｒｅ”ＯｆＥ义皿ｄ之玩ｌｅｎ名ｉｌｅＰｌ刀不州时ｉｅｓＪ代姐玉王阮ｄｅ〔，姗ｓｅｄ硒ｔ卜，ｈｅ至ｎｃ姗５１雌即ｎ挽ｍｏｆ叮ｌｅ此ｉｎ义ｙｌｅｌｌｅ朋ｄｐｅｔ司ｅｕｎｌｅ山ｅｒ的ｌｕｌｉｏ『Ｐｍｖｅｄ卜ｙｌｈｅｌｈｅ朋ａｌｌ卿ｔｍｅｌ飞ｔ日Ｉｔ卜ｅｔｅｍｐｅｒａｔｕ比玩ｌｏｗｉＬｓ目ａｓｓｔａｒｎ３ｉｔｉｏｎｔｅｍ琳ｒａｕｔｅｒ，ｂｕｔｔｅｈ 叨１把ｔｅ胎ｉｌｅ时犯ｎｇｔ卜ｏｆＰＣｃ即ｂｅｉｍ－ｗｆ「１石ｅ（了ｅｃｌ吧ａｓ以里＿Ｐ功ｐｅｎｙｏｆｔｈｅ爬ｓｉｓｌａｎｃｅｏｆＥ斌。ｆ王，ＣＫＥＹ、州〕Ｒｌ】５即ｌｙｅａ］Ｔ）０厅ｌｅｔａ，ｅｏｖ二田ｎｍ叨访ｌｓｔ肥５吕ｃｒａｅｋｉｎｇ，ｔｈｅ溯ａｌｔ佗ａｔｍｅｎｔ，ｔｅｎｓｌｉｅｐｌｏｌ知，ｔｒｉｅｓ。ｒｉｔｉｃａｌｓｔ花５５
