一种用于检测环境应力开裂指标的应力加载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于检测塑料环境应力开裂指标的应力加载装置，具体包括一测试片放置台（１），与之垂直设置的压杆（２），在压杆（２）上装配有压力传感器（３）；还包括有与压力传感器（３）相连接的压力显示记录仪（４），用于显示和记录所述压力传感器（３）所感应到的所述压杆（２）与测试片间的作用力及其变化。在环境应力开裂指标检测实验中，采用本实用新型专利技术装置实现了环境与应力的统一检测，检测结果真实、科学地反映了环境与应力共同对塑料等材料的复合性影响。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种用于检测环境应力开裂指标的应力加载装置
本技术属于塑料材料力学性能检测领域，特别是提供一种在检测塑料环境应 力开裂指标实验中，对测试片施加机械应力的装置。
技术介绍
塑料是一种重要的有机高分子材料。目前，各种塑料制品已经在日常生活用品、电 子、汽车等行业中得到了广泛应用。随着塑料的合成与改性技术的发展，塑料正取代更多的 传统材料与金属材料，应用领域也更丰富。但是，在实际应用中，塑料制品必须面对自然的、 化学的使用环境，如高低温环境，包括超高温与极低温并存的极端环境；高湿热环境；接触 燃油、润滑油、清洗剂、各种涂料色漆的化学环境；以及在紫外线、臭氧，甚至是射线环境中 的暴露与接触。此外，除了这些自然的、化学的环境影响外，还时刻受到各种应力的作用。于 是，环境与应力共同导致了塑料制品的老化与失效。据业界统计，塑料制品的损坏，其中25%属于环境应力开裂。因此，环境应力开裂指标是塑料等高分子材料的一个重要指标——通过环境应力 开裂指标可以判别塑料材料的优劣，也可以跟踪塑料制品的使用状态。“环境应力开裂”(Environmental Stress Cracking，简写为ESC)，是指塑料等高 分子材料在有应力存在的状态下，受到化学试剂或恶劣自然环境的作用，而发生降解，进而 开裂，最终导致组分损坏的现象。业界研究表明，ESC损坏历程类似于蠕变损坏，包括流体 吸收、塑性化、细纹出现、纹裂扩展和最终破坏等几个阶段。塑料ESC过程的典型特征是脆 性断裂，多重开裂，细微裂纹残留，伸展的小纤维，交错带等。总而言之，ESC过程归根结底 取决于化学物质在聚合物结构内的扩散，即流体吸收速率，是裂纹扩展和开裂扩大的决定 性因素。此外，塑料等高分子材料在环境与应力协同作用下，除了会发生ESC外，还存在有 应力松弛现象。“应力松弛”，是指在固定的温度和形变下，高分子材料内部的应力随时间增 加而逐渐衰减的现象——实现同样的形变量，所需的力越来越小。高分子材料的应力松弛 的分子机理是拉伸时张力迅速作用使缠绕的分子链伸长，但这种伸直的构象时不平衡的， 由于热运动分子链会重新卷曲，但形变量被固定不变，于是链可能解缠结而转入新的无规 卷曲的平衡态，于是应力松弛为零。交联聚合物不能解缠结，因而应力不能松弛到零。因此，在研究、生产与使用塑料制品的过程中，就需要对这些塑料制品进行环境 应力开裂指标的检测与跟踪。为了测定环境应力开裂指标，已有相关文献披露，如GB/ T9341-2000、GB/T 11547-2008、CN200820138415. 5、CN92108343. 2、CN91232995. 5 等。但 是，纵观这些技术与检测装置，可以发现对于现有检测技术与检测装置，均只采集一个因 素——或环境或应力。然而，在真实ESC过程中，环境与应力并存，此外，还包括应力松弛现 象。更为显著的是，与单一因素(或环境或应力)相比，环境与应力的复合作用对塑料等高 分子材料的破坏作用要严重得多。显然，现有检测技术与装置的检测结果并不科学。因此， 我们不能够单一检测环境或应力，而应该是环境与应力的统一检测。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，结合塑料等高分子材料的研究、生产与使用的实际需 求，本技术提供一种用于检测塑料环境应力开裂指标的应力加载装置，该装置可置于 各种环境测试系统中，包括高、低温系统，盐雾系统，紫外线辐照系统，放射性射线辐照系统 等，或其任意组合。从而在环境应力开裂指标检测实验中，实现了环境与应力的统一检测， 检测结果真实、科学地反映了环境与应力对塑料等材料的协同影响。为进一步实现上述技术目的，本技术提供的用于检测塑料环境应力开裂指标 的应力加载装置，包括一测试片放置台，与之垂直设置的压杆，在压杆上装配有压力传感 器。测试片放置台上，压杆与测试片接触后，压力传感器将检测并传递压杆与测试片间的作 用力。为进一步实现上述技术目的，还包括有与压力传感器相连接的压力显示记录仪， 用于显示和记录压力传感器检测到的压杆与测试片间的作用力及其变化。压力显示记录仪 可以实时的观察、记录测试压力数据，可以整理成曲线反应压力变化过程。可以自备存储功 能，也可以通过电脑接口，输出数据。为进一步实现上述技术目的，还包括有一与压杆同轴的Y型压力传递杆及压力传 递杆固定架。采用Y型压力传递杆，可以扩大检测范围，使检测到的数据更精准。Y型压力 传递杆可以起到固定测试片在测试片放置台的上表面上，并且可以准确的将测试片反弹力 传递给压力传感器3。为进一步实现上述技术目的，包括一 E型支架，用于固定所述压杆及所述Y型压力 传递杆。为进一步实现上述技术目的，测试片放置台安设在E型支架的底部平台上，放置 台上表面设置为半径为R、弧度为L的圆柱体弧面。为进一步实现上述技术目的，E型支架的中梁垂直设有一固定Y型压力传递杆的 通孔，Y型压力传递杆的前端与测试片放置台上表面相对，尾端插在E型支架中梁上的通孔 内。为进一步实现上述技术目的，压杆采用调节细螺纹丝杆，在E型支架的上梁设有 一与通孔同轴的通孔，在通孔壁上开有螺纹与丝杆外围的螺纹相配合，压力传感器设在调 节细螺纹丝杆的前端。为进一步实现上述技术目的，Y型压力传递杆的尾端(上端)为一凹形圆弧，圆弧 内配设有一不锈钢支撑球，与上方压力传感器接触处可以在水平面自由滑动。为进一步实现上述技术目的，在调节细螺纹丝杆上配设有一锁紧螺母。本技术的有益之处在于1、结构紧凑，设计巧妙。本技术通过一个圆柱弧面的放置台来支撑固定塑料 测试片，通过调节细螺纹丝杆以及Y型压力传递杆给测试片施加压力，使测试片产生形变。 对测试片施加的压力通过压力传感器传递，由压力显示和记录装置显示，整个测试过程将 被持续记录。2、适用性强。本技术可以置于各种环境测试系统中，环境系统包括高低温环 境，盐雾系统，紫外光发生器，辐射射线系统中的任意一种，或者任意两种、两种以上的测试环境系统中进行测试。实现了在外力和环境协同作用下，测试ESC的目的。检测结果真实 地反映了环境与应力共同对塑料的复合性影响。3、本技术在测试的过程中，还可以根据压力记录仪的记录，了解测试材料的 应力松弛状况。附图说明图1是本技术一个优选实施例的结构示意图。图2是本技术测试塑料片压在圆弧上受力示意图。图3是本技术在流体化学环境中测试塑料受力条件下开裂性。图4是本技术在恒温恒湿，恶劣环境下测试塑料片受力情况下开裂性。具体实施方式以下结合附图所示最佳实施例作进一步详述。图1是本技术一个优选实施例的结构示意图。包括一 E型支架6。一个测试 片放置台1安设在E型支架6的底部平台上，放置台1上表面11设置为半径为R、弧度为L 的圆柱体弧面。E型支架6的中梁垂直设有一通孔61，其间固定有一 Y型压力传递杆5，Y 型压力传递杆5的前端与测试片放置台1上表面11相对。在E型支架6的上梁设有一与通孔61同轴的通孔62，在通孔62壁上开有螺纹63， 其内安设有一调节细螺纹丝杆2，调节细螺纹丝杆2的前端设有一压力传感器3。在压力传 感器3上连接有一压力显示记录仪4。Y型压力传递杆5的尾端(上端)为一凹形圆弧，圆弧内配设有一不锈钢支撑球 7,与压力传感器3接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测环境应力开裂指标的应力加载装置，其特征在于，包括一测试片放置台（１），与之垂直设置的压杆（２），在压杆（２）上装配有压力传感器（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李士成，杨发达，岳风树，王虹，
申请(专利权)人：深圳市优宝惠新材料科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]