Agrietamiento por tensión ambiental
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Resistencia al agrietamiento por tensión ambiental (ASTM D 1693, ISO 4599)
El agrietamiento por tensión ambiental es la falla en la fractura frágil iniciada en la superficie de una muestra de polietileno, o una pieza bajo tensión poliaxial, en contacto con un medio en ausencia del cual la fractura no ocurren bajo las mismas condiciones de estrés. Pueden estar implicadas combinaciones de tensiones externas y/o internas, y el medio sensibilizante puede ser gaseoso, líquido, semisólido o sólido. Deben darse varias condiciones para que se produzca el agrietamiento por tensión ambiental. Primero, la presencia de un “elevador de tensión” o una “muesca” es un factor muy importante. La necesidad de algún tipo de estrés, “moldeado” o externo, es inevitable. Finalmente, sin la presencia de un agente sensibilizador externo, el agrietamiento por tensión ambiental es imposible. El agrietamiento por tensión ambiental no debe confundirse con otros tipos de agrietamiento por tensión, como el agrietamiento por tensión de solvente y el agrietamiento por tensión térmica. El agrietamiento por estrés ambiental describe la tendencia de los productos de polietileno a fallar prematuramente en presencia de detergentes, agua, luz solar, aceite u otros ambientes activos, generalmente en condiciones de tensión relativamente alta. Es un fenómeno puramente físico que no implica hinchamiento o debilitamiento mecánico similar del material. Los productos de polietileno son más susceptibles a agrietarse o agrietarse bajo carga cuando se exponen a ciertos químicos y ambientes. Este fenómeno se reconoció por primera vez en el alambre revestido de polietileno, que a menudo se lubricaba con materiales tensoactivos para facilitar la instalación en los conductos. En estas condiciones, el polietileno, que parecía funcionar satisfactoriamente en el laboratorio, desarrolló rápidamente grietas severas que se propagaron por completo hasta el conductor. La resistencia al agrietamiento por tensión del polietileno se puede mejorar aumentando el peso molecular, reduciendo las tensiones mediante prácticas de fabricación adecuadas e incorporando elastómeros en la formulación. Se observa además que las distribuciones estrechas de pesos moleculares mejoran considerablemente la resistencia de un polímero de densidad y peso molecular medio determinados. Las grandes estructuras cristalinas y las orientaciones moleculares parecen agravar el problema.