ESCR چیست؟
شکست در سطح پلیمرها، تحت تنش های چند محوری در حضور عوامل سطح فعال نظیر شوینده ها، ترکزایی ناشی از تنش در محیط مهاجم یا به اختصار ESC نامیده میشود. در این پدیده فیزیکی حفره های بسیار کوچک ناشی از تنش های اعمالی به پلیمر تشکیل شده که منشأ آن نقایص ذاتی موجود در پلیمر (که تحت عنوان flaw شناخته میشود) یا نقایص اکتسابی (مثلا ایجاد ترک حین شکل دهی یا نصب و استفاده) بوده و در اثر عامل سطح فعال این تنش و در نتیجه حرکت و تغییر شکل زنجیرهای پلیمری تشدید میشود. در ادامه این حفرات تلفیق شده و با تشکیل نوارهای صفحه ای که دو طرف دهانه ترک را بهم وصل کرده و نهایتا با پارگی آنها ترکچه ها کم کم رشد کرده و به ترک منجر میشوند. پس از رسیدن به طول بحرانی، رد شدگی نمونه رخ میدهد.
پلیمرهای نیمه بلورین مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن، متشکل از دو ناحیه آمورف و بلورین هستند. در بخش آمورف زنجیرها بهم گره خورده اند که تعداد گره خوردگیها متناسب با وزن مولکولی است. نواحی بلورین نیز به یکدیگر و نیز به بخش آمورف اتصال فیزیکی دارند که از طریق زنجیرهای رابط ممکن میشود. زنجیرهای پلیمری که طی چندین بار ورود و خروج به نواحی بلورین موجبات این اتصال را فراهم کرده و یکپارچگی ساختار غیر همگون پلیمرها را فراهم میکنند. زنجیرهای رابط عملا مهمترین عامل ساختاری هستند که تعیین کننده مقاومت پلیمر در برابر تنش در محیط مهاجم است که به اختصار ESCR نامیده میشود. در پلی الفین ها افزایش وزن مولکولی و نیز افزایش مقدار کومنومر و توزیع آن روی زنجیرهای بلندتر موجب افزایش احتمال تشکیل زنجیرهای رابط شده که در نتیجه بهبود ESCR را بدنبال دارد.
در پلی الفین ها و در بین عوامل فوق، متوسط وزن مولکولی z و نیز حضور و افزایش مقدار کومنومر قرار گرفته روی آنها بیشتر از بقیه در افزایش ESCR موثرترند.
در مواردی که قطعات ساخته شده از پلیمرها در شرایط خاص محیطی از قبیل تماس با مواد خورنده یا محلول های شمیایی و .. قرار دارند، انجام آزمون ESCR بر روی پلیمر ضرورت پیدا میکند.
استانداردهای بین المللی متعددی برای آزمونESCRوجود دارد که در هرکدام به شرایط خاصی از نظر ضخامت نمونه مورد آزمون، غلظت محلول شیمیایی، دمای محلول و … اشاره شده است. با توجه به کاربرد و روش شکل دهی پلیمر از قبیل بطری ها، مخازن، ورق ها و … ، این آزمون مطابق استاندارد مربوط به آن محصول انجام میگردد.
