[发明专利]基于压痕实验的聚乙烯耐环境应力开裂测试方法及装置

权利要求书

1.基于压痕实验的聚乙烯耐环境应力开裂测试装置，其特征在于，包括：上连接、压头、固定片、压杯和下连接；其中：

所述上连接用于向压头传递下压力，所述压头可拆卸固定在上连接上，所述固定片用于将样品固定在压杯上，且固定片和压杯上设置有供压头穿过的通孔，所述下连接用于承载压杯。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述固定片和压杯上均围绕通孔设置有第一固定孔，所述固定孔中设置有内螺纹，固定片和压杯通过螺栓/螺杆和固定孔之间的配合实现固定。

3.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述压杯和下连接上均设置有第二固定孔，该第二固定孔在所述压杯上围绕第一固定孔设置，且位于第一固定孔外侧，该第二固定孔在所述下连接的分布位置与在压杯上的分布向匹配，使压杯和下连接能够固定在一起；

优选地，所述压杯和下连接通过螺栓/螺杆与第二固定孔之间的配合实现可拆卸固定；

优选地，所述第一固定孔和第二固定孔的内壁上均应设置与螺栓/螺杆配合的螺纹。

4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述压杯上设置有插接头，所述下连接设置有供所述插接头插接的插孔；

优选地，所述压杯和下连接通过螺栓/螺杆穿过所述第二固定孔实现可拆卸固定；

优选地，所述上连接、压头、固定片、压杯和下连接均为圆柱形或者立方柱形状。

5.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，还包括对通过上连接传递压制载荷的外部加载装置；优选地，所述外部加载装置为电子万能试验机。

6.如权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，所述压头通过螺栓可拆卸地固定在上连接上；

优选地，所述压头和上连接的连接方式为：所述上连接的一端为装载头，其侧壁上设置有螺孔，所述装载头的端面上设置有供压头插接的连接孔，压头插接在该连接孔中后，螺栓/螺杆与螺孔之间配合对压头加预紧力实现可拆卸连接；

优选地，所述螺孔的中心轴线与压头垂直。

7.基于压痕实验的聚乙烯耐环境应力开裂测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对聚乙烯样品进行压痕实验，得到杯状样品，且样品不能产生裂纹；

(2)将杯状样品放入腐蚀液中，观察记录裂纹产生时间；

(3)根据裂纹产生时间评价聚乙烯材料的耐环境应力开裂能力。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的测试装置进行，包括如下步骤：

(1)测试之前，将上连接和下连接与外部加载装置连接，然后将在聚乙烯样品放置在压杯上，并覆盖通孔，然后放上固定片，用螺栓将固定片、聚乙烯样品、压杯后固定在一起，并将压杯和下连接固定在一起；

(2)开启加载装置，随着压头穿过固定片上的通孔压向聚乙烯样品，其被压入压杯的通孔中，将平板状的聚乙烯样品压成杯状样品；但样品不能产生裂纹；

(3)将杯状样品及压头一同取下，并保持压头的下压端位于杯状样品中，形成测试主体；

(4)将该测试主体放入盛有腐蚀液的容器中，观察并记录样品上裂纹产生的时间，评价该聚乙烯材料耐环境应力开裂能力。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)在恒温条件下进行，优选地，将盛装腐蚀液的容器置于恒温水浴中；

优选地，所述恒温条件的温度为50-100℃，更为70-85℃，再优选为80℃；

优选地，所述腐蚀液包括：Igepal CO 630溶液、壬基酚聚氧乙烯醚或其水溶液中的任意一种；

优选地，所述压头向下的距离为11-13mm，速度为0.01-100mm/min；更优选为距离为12.5mm，速度为1mm/min。

10.权利要求1-6任一项所述的装置和/或权利要求7-9任一项所述的方法在塑料环境应力开裂测试的中应用，如用于聚氯乙烯、聚丙烯的测试。