曾经针对乘用车的后组合灯的mount,仪表板的center tray,内门把手总成,外门把手的cap这四个塑料件做过应力开裂的失效分析,前两个零部件是>PC/ABS<,后两个是>PC/PBT<,简单说一下我的分析过程。(已经很久不做实验,全靠记忆)
1.材料成分分析:结合FTIR,TGA,DSC三者的分析结果,确定两组分的Tg或Tm,这两个特征温度可以反应分子链的运动性好坏,即是否易于恢复产生的可逆的高弹形变,即是否易于产生残余的内应力;利用FTIR的两组分的特征峰积分的峰面积/峰高的修正比例系数,可以对高分子混合物的两组分的组成比例进行定量分析,当然前提是要有已知组成比例的标准样品。分析组成比例的意义在于,无论是>PC/ABS<,还是>PC/PBT<均存在一个合理的混合比例,>PC/ABS<为7:3,>PC/PBT<为6:4~8:2,PC由于自身的分子结构(苯环),决定了它的缺口敏感性,缺口冲击强度低,易发生应力开裂。所以起到吸收银纹和剪切带的能量的作用,作为应力集中点的ABS或PBT的含量就至关重要。
2.chemical resistance 性能分析:各OEM制定的检测标准不同,但大同小异,基本为室温1h,80摄氏度3h,循环3次,附加的可能会有湿度要求或是低温环境。将成型加工过程中零部件可能会接触到的化学品涂抹在其表面,经过循环后,观察有无开裂产生。这些可能接触到的化学品有:mould cleaner,mould release,PVC sealer,grease,antiseptic,mould lubricant,mandril lubricant 等等,特别注意的是sealer,曾经发现只有它使零部件产生了可视裂纹,经过GC/MS分析,其主要成分为DOP,一种常用增塑剂。
3.fracture morphology observation 断面形貌观察:利用SEM观察断裂面的断裂情况,判断是化学断裂还是物理断裂。两者的形貌存在较大差异,(其实能不能找到差异首先取决于能不能成功准确找到真正的断面,相信我曾经差点把眼睛看瞎才找到断面,而且差异较大只存在于教科书中,实际分析过程中大多情况是化学物理傻傻分不清,真的是需要经验积累的一个过程)