PETG flöskur og álagssprungur: tæknileg greining

Sprungur PETG streita? Stutta svarið er já, en verulega minna en venjulegt PET eða pólýkarbónat, og venjulega aðeins við sérstakar aðstæður sem hægt er að koma í veg fyrir.

Í heimi umbúða og iðnaðarhönnunar er streitusprunga-tilhneiging fjölliða til að sprunga undir vélrænni álagi í nærveru efnafræðilegra efna eða umhverfisþátta- mikilvægur bilunarmáti. Fyrir pólýetýlen tereftalat glýkól (PETG) veitir einstök myndlaus uppbygging efnisins það áberandi forskot á mörg önnur gagnsæ hitaplastefni.

Sameindakosturinn: Hvers vegna PETG er seigur

Standard PET (pólýetýlentereftalat) er hálf-kristallað efni. Þegar það er unnið hefur það tilhneigingu til að mynda skipulögð kristalbyggingu. Þó að þetta veiti stífleika, virka þessi kristalluðu svæði sem "veikir punktar" eða streituþéttar við högg eða efnafræðilega útsetningu. Ennfremur hefur venjulegt PET hátt glerhitastig (Tg ~70-80 gráður), sem gerir það brothætt við stofuhita -8.

PETG breytir þessu með því að bæta við glýkóli (CHDM) við fjölliðun. Þessi viðbót truflar getu fjölliðakeðjunnar til að kristalla.Niðurstaðan er algjörlega formlaust hitaplastefni-1. Án kristallaðra mannvirkja heldur PETG framúrskarandi skýrleika og, sem skiptir sköpum, hefur hærra þol fyrir álagi. Það getur beygt og tekið upp orku frekar en að splundrast.

Að mæla andstöðuna

Iðnaðargögn og efnislýsingar staðfesta að PETG er „ónæmur fyrir sprungum við álag“ -1. Nánar tiltekið,PETG er talið vera 3 til 10 sinnum meira höggþolið-en venjulegt PET-9. Í samanburðarrannsóknum, þó að pólýkarbónat (PC) sé þekkt fyrir mikinn höggstyrk, er það alræmt viðkvæmt fyrir sprungum efnafræðilegra streitu frá leysiefnum og basum. PETG nær jafnvægi: það býður upp á yfirburða seigleika yfir akrýl (PMMA) og PET, með verulega betri efnaþol en PC -4.

Takmörkin: Þegar PETG mistekst

Þrátt fyrir styrkleika þess er PETG ekki ónæmt fyrir streitusprungum. Bilun á sér stað venjulega við þrjár sérstakar aðstæður:

Mikið vélrænt álag + efnaárás:PETG hefur góða efnaþol, en það er viðkvæmt fyrirsterk klóruð leysiefni(eins og díklórmetan) og árásargjarn arómatísk kolvetni -4. Ef flaska er undir miklu álagi (td loki sem smellt er á eða innri þrýstingur) og kemst í snertingu við þessi efni, getur umhverfisálagssprunga (ESC) átt sér stað.

Vinnslugalla (afgangsstreita):Sprautu-mótaðar eða hitamótaðar flöskur geta frosið í „afgangsálagi“ við hraða kælingu. Ef þetta álag er ekki glæðað út verður flaskan stökk. Þetta er framleiðsluvandamál, ekki efnislegur galli. Rétt þurrkun á PETG kögglum (til að koma í veg fyrir vatnsrof) er nauðsynleg til að viðhalda sveigjanleika -4.

Álagshraðanæmi:Nýlegar fræðilegar rannsóknir benda til þess að PETG sýni sveigjanlega hegðun við mikla-hraðaáhrif (sem gerir það kleift að beygla frekar en brotna). Hins vegar, við mjög lágan álagshraða (hægur, viðvarandi þrýstingur), getur bilunarhamur breyst, sem gæti leitt til brothættra sprungna eftir álagsstefnu -3.

Niðurstaða

PETG flöskur þjást ekki auðveldlega af álagssprungum við venjulegar notkunaraðstæður.Fyrir forrit sem fela í sér vatn, alkóhól, þynntar sýrur og almenna meðhöndlun neytenda (snyrtivörur, matvæli, læknisfræði) er PETG mjög áreiðanlegt, brotþolið-val -6. Hins vegar verða verkfræðingar að forðast að útsetja PETG flöskur fyrir sterkum klóruðum leysum eða miklu afgangsálagi frá lélegri mótun til að koma í veg fyrir ótímabæra bilun.