Stress Cracking en Polímeros

ARACELI SALAZAR RAMIREZ
12/ DICIEMBRE /2012
STRESS CRACKING EN POLIMEROS
El ESC (ESC, por sus siglas en inglés) es un fenómeno a través del cual ocurre la aparición de fracturas en los polímeros debido, en gran medida, a las condiciones ambientales y en una menor medida a los esfuerzos de tensión a los que son sometidos. Este fenómeno nos ayuda a identificar cuáles son los efectos delmedio ambiente, el cual junto al paso del tiempo, llega a alterar las condiciones de los productos. El ESC describe la falla acelerada de un material polimérico debido a la acción combinada de exposición ambiental y tensión. Dichas tensiones pueden ser residuales, de ensamble o inducidas por su uso, como por ejemplo, los contenedores presurizados, y pueden involucrar un componente dinámicocausado por vibraciones y fluctuaciones termales o de presión. Las tensiones residuales pueden ser particularmente importantes, dado que a menudo no son consideradas ni cuantificadas adecuadamente
Como actúa, Mecanismos
El craqueo por tensión ambiental de plásticos es asociado con su exposición accidental a fluidos (usualmente líquidos orgánicos) y ocasionalmente gases a bajas temperaturas. Puedeser inducido también por exposición directa al desgaste por la acción atmosférica. Hasta hoy, el proceso de CBT no ha sido explicado satisfactoriamente por la mayoría de las teorías. Numerosos mecanismos han sido propuestos para explicar la fractura de metales por efecto del medio, pero sólo algunos de ellos se han mantenido vigentes.
Entre ellos hay que destacar cinco mecanismos como los másrelevantes
1. El Mecanismo de Disolución Anódica; cuyo desarrollo se debe principalmente a Parkins .
La idea de propagación discontinua supone que la disolución anódica no es suficiente para explicar la rapidez de la propagación de la ESC y sugiere la necesidad de rupturas mecánicas intermedias.

En la actualidad, hay cuatro modelos ampliamente aceptados, lo cuales son: a) camino preferente ydisolución anódica, b) clivaje inducido, c) fragilización por hidrógeno, d) movilidad superficial y e) disolución electroquímica.





2. El Mecanismo de Fisuración Discontinua; cuyos aspectos teóricos han sido desarrollados por Newman .
3. El Mecanismo de la Movilidad Superficial; desarrollado por Galvele.
El Mecanismo de la Movilidad Superficial, propuesto porGalvele, aporta una innovación relevante, condicionando el crecimiento de la fisura a parámetros electroquímicos y mecánicos. Además este mecanismo permite hacer predicciones de velocidad de propagación de la fisura en función de las tensiones, de las condiciones electroquímicas y de las características del material. Sin embargo, Galvele reduce el campo de estudio al proceso que tiene lugar en unentorno de 10-8m alrededor de la punta de la fisura, ignorando la incidencia del gradiente de tensiones a lo largo de los labios de la fisura y la causa principal de la generación de vacantes lejos de la punta de la fisura, es decir, la reacción anódica de corrosión. El mecanismo de Movilidad Superficial propuesto por Galvele está basado en los trabajos de Rhead [29,30] y Oda [31], los cualesobservaron que la movilidad de los átomos de la superficie depende del material y del medio en el que se encuentren según la siguiente
4. Plasticidad favorecida por el ambiente o Environmentally Enhanced Plasticity; desarrollada por Magnin.
5. Fragilización por Hidrógeno o Hydrogen Embrittlement; de la que existen varios mecanismos.


Factores que influyen en el Stress o Cracking.
Las variablesestructurales que más influyen en la resistencia al craqueo por tensión ambiental, incluyen:
- Cristalinidad
- Distribución del peso molecular,
- Largo de las ramificaciones
- Orientación laminar
¿Que norma se usa para realizar esta prueba?
ASTM D 1693- Determinación de la resistencia al agrietamiento (stress cracking)- en la cual nos indica que las dimensiones de la pieza de prueba...