CN117740496A - 一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，涉及聚烯烃技术领域，其包括溶液制备箱、溶液制备箱右侧下端与数控铣床机左侧下端固定连接、数控铣床机前侧右端中部与控制器后侧固定连接、数控铣床机右侧与简支梁冲击仪左侧固定连接，通过设置了升降机构，方便操作人员进行操作，通过设置了清理机构，使得聚乙烯环境应力开裂测定的桌面可以保持整洁，降低外界因素对聚乙烯环境应力开裂测定实验的影响，通过设置了抬高机构，使得顶板上的溶液或灰尘更加容易进入到收集抽屉内，使得清理起来更加的方便，通过设置了应力校正测定机构，应力校正测定机构可以使得聚乙烯环境应力开裂测定的测试时间可以大幅度缩短。

Description

一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚烯烃相关领域，具体是一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法。

背景技术

在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物，聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，传统的聚乙烯环境应力开裂(ESC)的测定采用全缺口蠕变(FNCT)进行测试，传统的测试方法测定时间普遍较长，对于管材料而言，测试时间能达到数千小时。

现有聚乙烯测定装置在优化时，大多体现在避免产生测量误差的方面，例如专利号为CN109374668B的中国实用型专利就公开了《一种测定聚乙烯密度的方法》，(1)将多个具有不同密度的聚乙烯标准样品进行预处理，然后分别放在核磁共振波谱仪上进行分析，获取相应的核磁信号；(2)建立聚乙烯密度与核磁信号的标准工作曲线；(3)将待测聚乙烯样品放在核磁共振波谱仪上进行分析，获取相应的核磁信号；(4)将待测聚乙烯样品的核磁信号代入所述标准工作曲线中，确定待测聚乙烯样品的密度值。

虽然上述的聚乙烯测定装置在避免产生测量误差的方面有一定的优势，但是仍然具有一定的弊端：

1、如图10所示，通过已知密度的聚乙烯标样在核磁共振仪上获得相应的核磁(驰豫时间)信号，得到聚乙烯密度与核磁(驰豫时间)信号的标准工作曲线，再利用该标准工作曲线将待测聚乙烯样品获得的核磁信号进行比较，即可得到待测聚乙烯样品的密度，能在不破坏聚乙烯树脂样品的情况下测量密度，且不用进行树脂的熔融和切割，避免了梯度管法因熔融制样产生的气泡和切割产生的毛刺引起的误差，但上述的聚乙烯测定装置，很难对操作的桌面进行调节，导致操作人员操作起来不够方便。

2、上述的聚乙烯测定装置，不便于对操作的桌面进行自动清理，导致桌面上的灰尘或溶液容易对测定实验的数据产生影响，导致实验的准确性很难提高。

3、上述的聚乙烯测定装置，在手动清理操作时，容易影响到聚乙烯测定装置的正常工作，导致清理时容易损坏到聚乙烯测定装置。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法。

本发明是这样实现的，构造一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，该装置包括溶液制备箱、溶液制备箱右侧下端与数控铣床机左侧下端固定连接、数控铣床机前侧右端中部与控制器后侧固定连接、数控铣床机右侧与简支梁冲击仪左侧固定连接、简支梁冲击仪右侧中上端与监测摄像头左侧固定连接；

其特征在于：还包括：

升降机构，所述升降机构左侧下端与简支梁冲击仪右侧下端固定连接；

清理机构，所述清理机构前端下侧的后端与升降机构前侧下端中部固定连接；

抬高机构，所述抬高机构上端的底部表面与升降机构顶部中端表面相互接触；

应力校正测定机构，所述应力校正测定机构底部与抬高机构顶部固定连接。

优选的，所述升降机构包括：

连接矩形块，所述连接矩形块设置在升降机构左下端；

侧板仓块，所述侧板仓块左侧下端与连接矩形块右侧固定连接；

连接底块，所述连接底块左右两端与侧板仓块内侧端下端固定连接；

第一转动杆，所述第一转动杆外侧端下端与连接底块内侧左端转动连接。

优选的，所述升降机构还包括：

第二转动杆，所述第二转动杆外侧端中端与第一转动杆内侧端中端转动连接，所述第二转动杆右侧下端表面与连接底块内侧底端表面相互接触；

连接头，所述连接头内侧中端与第二转动杆前后两侧上端转动连接；

顶板，所述顶板底部左侧的前后两端与连接头顶部固定连接，所述顶板底部右侧表面与第一转动杆右侧上端表面相互接触；

其中，所述连接矩形块左侧与简支梁冲击仪右侧下端固定连接。

优选的，所述清理机构包括：

气泵，所述气泵设置在清理机构下端中部；

连接管，所述连接管内侧端与气泵左右两侧中端固定连接，所述连接管外侧表面的外侧端与侧板仓块左右两侧中下端孔洞的内侧表面固定连接；

气缸连接管，所述气缸连接管底部与连接管顶部的中外侧端固定连接；

电动阀门，所述电动阀门设置在连接管中外侧端和气缸连接管的中端处；

气缸，所述气缸底部中端与气缸连接管顶部固定连接，所述气缸外侧表面下端与侧板仓块顶部孔洞的内侧表面固定连接。

优选的，所述清理机构还包括：

弹性管，所述弹性管下端与连接管外侧端固定连接；

气仓框，所述气仓框底部与顶板顶部外侧端固定连接，所述气仓框左右两侧下端与弹性管上端固定连接；

喷气头，所述喷气头外侧表面的内侧端与气仓框内侧左右两端孔洞的内侧表面固定连接；

限位滑槽条，所述限位滑槽条顶部与顶板底部中左侧和中右侧固定连接；

收集抽屉，所述收集抽屉外侧表面上端的左右两端与限位滑槽条内侧端凹槽的内侧表面滑动连接；

其中，所述气泵后侧与连接底块前侧中端固定连接。

优选的，所述抬高机构包括：

连接块，所述连接块顶部左右两端与顶板底部左右两端固定连接；

横向气管，所述横向气管顶部中端与连接块底部中端固定连接；

软管，所述软管上端与横向气管底部中端固定连接，所述软管下端与气泵顶部中端固定连接；

小型气缸，所述小型气缸外表面下端与连接块顶部左右两侧孔洞的内侧表面固定连接，所述小型气缸底部中端与横向气管左右两侧上端固定连接，所述小型气缸外表面中端与顶板上下两侧的左右两侧孔洞的内侧表面固定连接。

优选的，所述抬高机构还包括：

升降板，所述升降板底部左右两端与小型气缸顶部固定连接；

凹槽，所述凹槽开设于升降板底部中左侧和底部中右侧；

转动挡板，所述转动挡板前后两侧的外侧端与凹槽内侧前后两端的外侧端转动连接；

其中，所述连接块顶部凹槽的内侧表面与收集抽屉外侧表面下端滑动连接。

优选的，所述应力校正测定机构包括：

底座，所述底座设置在应力校正测定机构下端；

杠杆臂，所述杠杆臂前后两侧中左端与底座上端的内侧中端转动连接；

应力校正器，所述应力校正器底部与杠杆臂顶部左侧固定连接；

砝码，所述砝码设置在杠杆臂上。

优选的，所述应力校正测定机构还包括：

环形挡框，所述环形挡框底部与应力校正器顶部外侧端固定连接；

夹具，所述夹具底部中端与应力校正器顶部中端固定连接；

升降块，所述升降块外侧表面下端与夹具顶部左右两侧孔洞的内侧下端固定连接；

其中，所述底座底部与升降板顶部固定连接。

本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置的制备方法，与同类型设备相比，具有如下改进：

本发明所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，通过设置了升降机构，升降机构中顶板可以进行上下移动，使得操作人员在聚乙烯环境应力开裂测定操作时，操作照桌面可以进行升降，方便操作人员进行操作，使得聚乙烯环境应力开裂测定操作起来更加的方便。

本发明所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，通过设置了清理机构，清理机构中的气泵工作将外部的气体充入到气仓框内从喷气头喷出，方便将顶板上的溶液或灰尘吹到顶板顶部中端的孔洞中，顶板上的溶液或灰尘会顺着顶板顶部中端的孔洞中掉落到收集抽屉内部，使得聚乙烯环境应力开裂测定的桌面可以保持整洁，降低外界因素对聚乙烯环境应力开裂测定实验的影响，提高聚乙烯环境应力开裂测定实验的准确性。

本发明所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，通过设置了抬高机构，抬高机构中的小型气缸可以带动升降板进行升降，避免气体吹到应力校正测定机构上，影响应力校正测定机构的工作，且气体吹向顶板上时，可以在升降板的阻挡导向下，使得顶板上的溶液或灰尘更加容易进入到收集抽屉内，使得清理起来更加的方便。

本发明所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，通过设置了应力校正测定机构，应力校正测定机构可以使得聚乙烯环境应力开裂测定的测试时间可以大幅度缩短。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的正视图；

图3是本发明升降机构和清理机构轴测结构示意图；

图4是本发明的升降机构右视剖面图；

图5是本发明的升降机构轴测结构示意图；

图6是本发明图4中A处的放大图；

图7是本发明的抬高机构右端的部分剖面图；

图8是本发明图7中B处的放大图；

图9是本发明应力校正测定机构的结构示意图；

图10是现有技术的示意图。

其中：溶液制备箱-1、数控铣床机-2、控制器-3、简支梁冲击仪-4、监测摄像头-5、升降机构-6、连接矩形块-61、侧板仓块-62、连接底块-63、第一转动杆-64、第二转动杆-65、连接头-66、顶板-67、清理机构-7、气泵-71、连接管-72、气缸连接管-73、电动阀门-74、气缸-75、弹性管-76、气仓框-77、喷气头-78、限位滑槽条-79、收集抽屉-710、抬高机构-8、连接块-81、横向气管-82、软管-83、小型气缸-84、升降板-85、凹槽-86、转动挡板-87、应力校正测定机构-9、底座-91、杠杆臂-92、应力校正器-93、砝码-94、环形挡框-95、夹具-96、升降块-97。

具体实施方式

下面将结合附图1-9对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一：

请参阅图1～图5，本发明的一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，包括溶液制备箱1、溶液制备箱1右侧下端与数控铣床机2左侧下端固定连接、数控铣床机2前侧右端中部与控制器3后侧固定连接、数控铣床机2右侧与简支梁冲击仪4左侧固定连接、简支梁冲击仪4右侧中上端与监测摄像头5左侧固定连接；

升降机构6左侧下端与简支梁冲击仪4右侧下端固定连接，使得升降机构6被固定住；

清理机构7前端下侧的后端与升降机构6前侧下端中部固定连接，使得清理机构7被固定住；

抬高机构8上端的底部表面与升降机构6顶部中端表面相互接触，应力校正测定机构9底部与抬高机构8顶部固定连接，使得应力校正测定机构9被固定住；

连接矩形块61设置在升降机构6左下端，侧板仓块62左侧下端与连接矩形块61右侧固定连接，使得侧板仓块62被固定住；

连接底块63左右两端与侧板仓块62内侧端下端固定连接，使得连接底块63被固定住；

第一转动杆64外侧端下端与连接底块63内侧左端转动连接，使得第一转动杆64可以进行转动；

第二转动杆65外侧端中端与第一转动杆64内侧端中端转动连接，第二转动杆65右侧下端表面与连接底块63内侧底端表面相互接触，使得第二转动杆65可以进行转动；

连接头66内侧中端与第二转动杆65前后两侧上端转动连接，使得连接头66被固定住；

顶板67底部左侧的前后两端与连接头66顶部固定连接，顶板67底部右侧表面与第一转动杆64右侧上端表面相互接触，连接矩形块61左侧与简支梁冲击仪4右侧下端固定连接，使得顶板67可以进行升降。

基于实施例一的一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法的工作原理是：在溶液制备箱1内部加入60L去离子水，然后再往溶液制备箱1内部加入2％ArkopalN100，5％GenapolLRO，然后通过控制器3设置溶液制备箱1内部温度为90℃，然后将配置好的溶液应陈化2周后方可使用，陈化期间使用Na2CO3调节溶液的PH值至9-10之间，溶液陈化好的标志是PH值不再波动；

然后取一定量的聚乙烯颗粒样品，采用压塑法制备10mm厚的样板，压塑温度200℃，压塑压力10MPa，压塑时间30min，冷却时间15min，压制好的样板使用数控铣床机2铣制出5根10*10*100mm的样条，铣制好的样条在温度23℃±2℃，湿度50％±10％的环境下状态调节至少48h，状态调节结束的样条使用共面切刀分别为四个面切割缺口，缺口深度为1.6mm±0.1mm，然后取任意一根切割好环形缺口的样条，测量其实际的宽度和厚度，精确值0.01mm，然后使用简支梁冲击仪4将其冲断，测量断裂面的实际横截面积，以此面积作为该批次所有样条的横截面积；

然后通过控制器3控制气泵71工作和气缸连接管73中的电动阀门74打开，使得气泵71工作可以对气缸75进行充气和抽气，当气缸75内充气会带动顶板67向上移动，顶板67移动会带动连接头66移动，连接头66移动带动第二转动杆65上端移动，第二转动杆65上端移动会使得第二转动杆65进行旋转，第二转动杆65旋转会带动第一转动杆64旋转，使得顶板67可以进行升降，使得操作人员在聚乙烯环境应力开裂测定操作时，操作照桌面可以进行升降，方便操作人员进行操作，使得聚乙烯环境应力开裂测定操作起来更加的方便。

实施例二：

请参阅图4和图6，本发明的一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，相较于实施例一，本实施例还包括清理机构7：清理机构7包括气泵71：

气泵71设置在清理机构7下端中部，连接管72内侧端与气泵71左右两侧中端固定连接，连接管72外侧表面的外侧端与侧板仓块62左右两侧中下端孔洞的内侧表面固定连接，使得连接管72被固定住；

气缸连接管73底部与连接管72顶部的中外侧端固定连接，使得气缸连接管73别固定住；

电动阀门74设置在连接管72中外侧端和气缸连接管73的中端处，使得电动阀门74可以控制连接管72和气缸连接管73的通气；

气缸75底部中端与气缸连接管73顶部固定连接，气缸75外侧表面下端与侧板仓块62顶部孔洞的内侧表面固定连接，气缸75一共设有两个，且两个气缸75内部相互连通；

弹性管76下端与连接管72外侧端固定连接，使得弹性管76被固定住；

气仓框77底部与顶板67顶部外侧端固定连接，气仓框77左右两侧下端与弹性管76上端固定连接，使得气仓框77被固定住；

喷气头78外侧表面的内侧端与气仓框77内侧左右两端孔洞的内侧表面固定连接，使得喷气头78被固定住；

限位滑槽条79顶部与顶板67底部中左侧和中右侧固定连接，使得限位滑槽条79被固定住；

收集抽屉710外侧表面上端的左右两端与限位滑槽条79内侧端凹槽的内侧表面滑动连接，气泵71后侧与连接底块63前侧中端固定连接，使得收集抽屉710可以进行滑动。

本实施例中的工作原理是：当需要对顶板67顶部的溶液或灰尘进行清理时，通过控制器3控制气泵71工作将外部的气体充入到连接管72内部，然后通过控制器3打开连接管72上的电动阀门74，使得连接管72内的气体可以顺着连接管72进入到弹性管76内部，弹性管76内部的气体会顺着弹性管76进入到气仓框77内部，气仓框77内部的气体会顺着气仓框77上的喷气头78喷向顶板67；

方便将顶板67上的溶液或灰尘吹到顶板67顶部中端的孔洞中，顶板67上的溶液或灰尘会顺着顶板67顶部中端的孔洞中掉落到收集抽屉710内部，使得聚乙烯环境应力开裂测定的桌面可以保持整洁，降低外界因素对聚乙烯环境应力开裂测定实验的影响，提高聚乙烯环境应力开裂测定实验的准确性。

实施例三：

请参阅图7～图8，本发明的一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，相较于实施例一，本实施例还包括抬高机构8：抬高机构8包括连接块81：

连接块81顶部左右两端与顶板67底部左右两端固定连接，使得连接块81被固定住；

横向气管82顶部中端与连接块81底部中端固定连接，使得横向气管82被固定住；

软管83上端与横向气管82底部中端固定连接，软管83下端与气泵71顶部中端固定连接，使得软管83别固定住；

小型气缸84外表面下端与连接块81顶部左右两侧孔洞的内侧表面固定连接，小型气缸84底部中端与横向气管82左右两侧上端固定连接，小型气缸84外表面中端与顶板67上下两侧的左右两侧孔洞的内侧表面固定连接，使得小型气缸84被固定住；

升降板85底部左右两端与小型气缸84顶部固定连接，使得升降板85别固定住；

凹槽86开设于升降板85底部中左侧和底部中右侧，转动挡板87前后两侧的外侧端与凹槽86内侧前后两端的外侧端转动连接，连接块81顶部凹槽的内侧表面与收集抽屉710外侧表面下端滑动连接，使得转动挡板87可以进行旋转。

本实施例中的工作原理是：当对顶板67上的溶液或灰尘进行清理时，通过控制器3控制气泵71工作将外部的气体抽入到软管83内部，软管83内部的气体会顺着软管83进入到横向气管82内，横向气管82内的气体会顺着横向气管82进入到小型气缸84内，小型气缸84会带动升降板85向上移动；

升降板85移动会带动应力校正测定机构9移动，升降板85移动会使得转动挡板87由于重力的作用下向下旋转，使得在对顶板67上的溶液或灰尘进行清理时，升降板85可以带动应力校正测定机构9向上移动，避免气体吹到应力校正测定机构9上，影响应力校正测定机构9的工作，且气体吹向顶板67上时，可以在升降板85的阻挡导向下，使得顶板67上的溶液或灰尘更加容易进入到收集抽屉710内，使得清理起来更加的方便。

实施例四：

请参阅图9，本发明的一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，相较于实施例一，本实施例还包括应力校正测定机构9：应力校正测定机构9包括底座91：

底座91设置在应力校正测定机构9下端，底座91上设有角度传感器；

杠杆臂92前后两侧中左端与底座91上端的内侧中端转动连接，使得杠杆臂92可以进行旋转；

应力校正器93底部与杠杆臂92顶部左侧固定连接，使得应力校正器93被固定住；

砝码94设置在杠杆臂92上，环形挡框95底部与应力校正器93顶部外侧端固定连接，使得环形挡框95被固定住；

夹具96底部中端与应力校正器93顶部中端固定连接，使得夹具96被固定住；

升降块97外侧表面下端与夹具96顶部左右两侧孔洞的内侧下端固定连接，底座91底部与升降板85顶部固定连接，升降块97下端设有一电动推杆。

本实施例中的工作原理是：将切割好环形缺口的样条夹持到夹具96上的升降块97上，夹持的过程中样条不能受任何外力作用，每批样品至少测试3根样条，然后使用应力校正器93进行应力校正，使得应力校正测定机构9能达到的应力控制范围为0-6.0MPa，将应力校正器93加载到应力校正测定机构9的杠杆臂92上；

然后升起杠杆臂92至角度传感器显示角度为0°±1°，固定住杠杆臂92，然后将切割好环形缺口的样条测量到实际横截面积录入到控制器3内，根据控制器3显示的应力值，调整杠杆臂92上砝码94的位置，直到应力值达到想要的数值为止，校正完成后保存校正结果，然后按照上述方式依次完成其他工位的校正；

然后将夹持有样条的夹具96按顺序挂载到应力校正测定机构9的杠杆臂92上，样条浸泡在溶液中，样条此时应处于不受力的状态，即杠杆臂未升起，对于管材料样品，样条在溶液中浸泡24h后再开始试验，然后将杠杆臂92升起至角度传感器显示角度为0°±1°，固定住杠杆臂92；

然后在控制器3上点击开始试验，依次将每一个挂载有样品的工位全部开始，试验结束后，通过监测摄像头5记录样条的断裂时间，以每批样品的3根样条的断裂时间的平均值为最终结果，同时根据GB/T32682中所描述的观察样条断裂面的断裂形式，断裂形式必须为脆性断裂，出现韧性断裂即为实验失败，使得聚乙烯环境应力开裂测定的测试时间可以大幅度缩短。

本发明通过改进提供一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置及其制备方法，通过设置了升降机构6，升降机构6中顶板67可以进行上下移动，使得操作人员在聚乙烯环境应力开裂测定操作时，操作照桌面可以进行升降，方便操作人员进行操作，使得聚乙烯环境应力开裂测定操作起来更加的方便，通过设置了清理机构7，清理机构7中的气泵71工作将外部的气体充入到气仓框77内从喷气头78喷出，方便将顶板67上的溶液或灰尘吹到顶板67顶部中端的孔洞中，顶板67上的溶液或灰尘会顺着顶板67顶部中端的孔洞中掉落到收集抽屉710内部，使得聚乙烯环境应力开裂测定的桌面可以保持整洁，降低外界因素对聚乙烯环境应力开裂测定实验的影响，提高聚乙烯环境应力开裂测定实验的准确性，通过设置了抬高机构8，抬高机构8中的小型气缸84可以带动升降板85进行升降，避免气体吹到应力校正测定机构9上，影响应力校正测定机构9的工作，且气体吹向顶板67上时，可以在升降板85的阻挡导向下，使得顶板67上的溶液或灰尘更加容易进入到收集抽屉710内，使得清理起来更加的方便，通过设置了应力校正测定机构9，应力校正测定机构9可以使得聚乙烯环境应力开裂测定的测试时间可以大幅度缩短。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，包括溶液制备箱(1)、溶液制备箱(1)右侧下端与数控铣床机(2)左侧下端固定连接、数控铣床机(2)前侧右端中部与控制器(3)后侧固定连接、数控铣床机(2)右侧与简支梁冲击仪(4)左侧固定连接、简支梁冲击仪(4)右侧中上端与监测摄像头(5)左侧固定连接；

其特征在于：还包括：

升降机构(6)，所述升降机构(6)左侧下端与简支梁冲击仪(4)右侧下端固定连接；

清理机构(7)，所述清理机构(7)前端下侧的后端与升降机构(6)前侧下端中部固定连接；

抬高机构(8)，所述抬高机构(8)上端的底部表面与升降机构(6)顶部中端表面相互接触；

应力校正测定机构(9)，所述应力校正测定机构(9)底部与抬高机构(8)顶部固定连接。

2.根据权利要求1所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述升降机构(6)包括：

连接矩形块(61)，所述连接矩形块(61)设置在升降机构(6)左下端；

侧板仓块(62)，所述侧板仓块(62)左侧下端与连接矩形块(61)右侧固定连接；

连接底块(63)，所述连接底块(63)左右两端与侧板仓块(62)内侧端下端固定连接；

第一转动杆(64)，所述第一转动杆(64)外侧端下端与连接底块(63)内侧左端转动连接。

3.根据权利要求2所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述升降机构(6)还包括：

第二转动杆(65)，所述第二转动杆(65)外侧端中端与第一转动杆(64)内侧端中端转动连接，所述第二转动杆(65)右侧下端表面与连接底块(63)内侧底端表面相互接触；

连接头(66)，所述连接头(66)内侧中端与第二转动杆(65)前后两侧上端转动连接；

顶板(67)，所述顶板(67)底部左侧的前后两端与连接头(66)顶部固定连接，所述顶板(67)底部右侧表面与第一转动杆(64)右侧上端表面相互接触；

其中，所述连接矩形块(61)左侧与简支梁冲击仪(4)右侧下端固定连接。

4.根据权利要求3所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述清理机构(7)包括：

气泵(71)，所述气泵(71)设置在清理机构(7)下端中部；

连接管(72)，所述连接管(72)内侧端与气泵(71)左右两侧中端固定连接，所述连接管(72)外侧表面的外侧端与侧板仓块(62)左右两侧中下端孔洞的内侧表面固定连接；

气缸连接管(73)，所述气缸连接管(73)底部与连接管(72)顶部的中外侧端固定连接；

电动阀门(74)，所述电动阀门(74)设置在连接管(72)中外侧端和气缸连接管(73)的中端处；

气缸(75)，所述气缸(75)底部中端与气缸连接管(73)顶部固定连接，所述气缸(75)外侧表面下端与侧板仓块(62)顶部孔洞的内侧表面固定连接。

5.根据权利要求4所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述清理机构(7)还包括：

弹性管(76)，所述弹性管(76)下端与连接管(72)外侧端固定连接；

气仓框(77)，所述气仓框(77)底部与顶板(67)顶部外侧端固定连接，所述气仓框(77)左右两侧下端与弹性管(76)上端固定连接；

喷气头(78)，所述喷气头(78)外侧表面的内侧端与气仓框(77)内侧左右两端孔洞的内侧表面固定连接；

限位滑槽条(79)，所述限位滑槽条(79)顶部与顶板(67)底部中左侧和中右侧固定连接；

收集抽屉(710)，所述收集抽屉(710)外侧表面上端的左右两端与限位滑槽条(79)内侧端凹槽的内侧表面滑动连接；

其中，所述气泵(71)后侧与连接底块(63)前侧中端固定连接。

6.根据权利要求5所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述抬高机构(8)包括：

连接块(81)，所述连接块(81)顶部左右两端与顶板(67)底部左右两端固定连接；

横向气管(82)，所述横向气管(82)顶部中端与连接块(81)底部中端固定连接；

软管(83)，所述软管(83)上端与横向气管(82)底部中端固定连接，所述软管(83)下端与气泵(71)顶部中端固定连接；

小型气缸(84)，所述小型气缸(84)外表面下端与连接块(81)顶部左右两侧孔洞的内侧表面固定连接，所述小型气缸(84)底部中端与横向气管(82)左右两侧上端固定连接，所述小型气缸(84)外表面中端与顶板(67)上下两侧的左右两侧孔洞的内侧表面固定连接。

7.根据权利要求6所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述抬高机构(8)还包括：

升降板(85)，所述升降板(85)底部左右两端与小型气缸(84)顶部固定连接；

凹槽(86)，所述凹槽(86)开设于升降板(85)底部中左侧和底部中右侧；

转动挡板(87)，所述转动挡板(87)前后两侧的外侧端与凹槽(86)内侧前后两端的外侧端转动连接；

其中，所述连接块(81)顶部凹槽的内侧表面与收集抽屉(710)外侧表面下端滑动连接。

8.根据权利要求7所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述应力校正测定机构(9)包括：

底座(91)，所述底座(91)设置在应力校正测定机构(9)下端；

杠杆臂(92)，所述杠杆臂(92)前后两侧中左端与底座(91)上端的内侧中端转动连接；

应力校正器(93)，所述应力校正器(93)底部与杠杆臂(92)顶部左侧固定连接；

砝码(94)，所述砝码(94)设置在杠杆臂(92)上。

9.根据权利要求8所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置，其特征在于：所述应力校正测定机构(9)还包括：

环形挡框(95)，所述环形挡框(95)底部与应力校正器(93)顶部外侧端固定连接；

夹具(96)，所述夹具(96)底部中端与应力校正器(93)顶部中端固定连接；

升降块(97)，所述升降块(97)外侧表面下端与夹具(96)顶部左右两侧孔洞的内侧下端固定连接；

其中，所述底座(91)底部与升降板(85)顶部固定连接。

10.根据权利要求1～9任一项所述一种聚乙烯环境应力开裂测定样品制备装置的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在溶液制备箱(1)内部加入60L去离子水，然后再往溶液制备箱(1)内部加入2％ArkopalN100，5％GenapolLRO，然后通过控制器(3)设置溶液制备箱(1)内部温度为90℃，然后将配置好的溶液应陈化2周后方可使用，陈化期间使用Na2CO3调节溶液的PH值至9-10之间，溶液陈化好的标志是PH值不再波动；

S2：然后取一定量的聚乙烯颗粒样品，采用压塑法制备10mm厚的样板，压塑温度200℃，压塑压力10MPa，压塑时间30min，冷却时间15min，压制好的样板使用数控铣床机(2)铣制出5根10*10*100mm的样条，铣制好的样条在温度23℃±2℃，湿度50％±10％的环境下状态调节至少48h，状态调节结束的样条使用共面切刀分别为四个面切割缺口，缺口深度为1.6mm±0.1mm，然后取任意一根切割好环形缺口的样条，测量其实际的宽度和厚度，精确值0.01mm，然后使用简支梁冲击仪(4)将其冲断，测量断裂面的实际横截面积，以此面积作为该批次所有样条的横截面积；

S3：然后通过控制器(3)控制气泵(71)工作和气缸连接管(73)中的电动阀门(74)打开，使得气泵(71)工作可以对气缸(75)进行充气和抽气，当气缸(75)内充气会带动顶板(67)向上移动，顶板(67)移动会带动连接头(66)移动，连接头(66)移动带动第二转动杆(65)上端移动，第二转动杆(65)上端移动会使得第二转动杆(65)进行旋转，第二转动杆(65)旋转会带动第一转动杆(64)旋转，使得顶板(67)可以进行升降，使得操作人员在聚乙烯环境应力开裂测定操作时，操作照桌面可以进行升降，方便操作人员进行操作，使得聚乙烯环境应力开裂测定操作起来更加的方便；

S4：当需要对顶板(67)顶部的溶液或灰尘进行清理时，通过控制器(3)控制气泵(71)工作将外部的气体充入到连接管(72)内部，然后通过控制器(3)打开连接管(72)上的电动阀门(74)，使得连接管(72)内的气体可以顺着连接管(72)进入到弹性管(76)内部，弹性管(76)内部的气体会顺着弹性管(76)进入到气仓框(77)内部，气仓框(77)内部的气体会顺着气仓框(77)上的喷气头(78)喷向顶板(67)；

S5：方便将顶板(67)上的溶液或灰尘吹到顶板(67)顶部中端的孔洞中，顶板(67)上的溶液或灰尘会顺着顶板(67)顶部中端的孔洞中掉落到收集抽屉(710)内部，使得聚乙烯环境应力开裂测定的桌面可以保持整洁，降低外界因素对聚乙烯环境应力开裂测定实验的影响，提高聚乙烯环境应力开裂测定实验的准确性；

S6：当对顶板(67)上的溶液或灰尘进行清理时，通过控制器(3)控制气泵(71)工作将外部的气体抽入到软管(83)内部，软管(83)内部的气体会顺着软管(83)进入到横向气管(82)内，横向气管(82)内的气体会顺着横向气管(82)进入到小型气缸(84)内，小型气缸(84)会带动升降板(85)向上移动；

S7：升降板(85)移动会带动应力校正测定机构(9)移动，升降板(85)移动会使得转动挡板(87)由于重力的作用下向下旋转，使得在对顶板(67)上的溶液或灰尘进行清理时，升降板(85)可以带动应力校正测定机构(9)向上移动，避免气体吹到应力校正测定机构(9)上，影响应力校正测定机构(9)的工作，且气体吹向顶板(67)上时，可以在升降板(85)的阻挡导向下，使得顶板(67)上的溶液或灰尘更加容易进入到收集抽屉(710)内，使得清理起来更加的方便；

S8：将切割好环形缺口的样条夹持到夹具(96)上的升降块(97)上，夹持的过程中样条不能受任何外力作用，每批样品至少测试3根样条，然后使用应力校正器(93)进行应力校正，使得应力校正测定机构(9)能达到的应力控制范围为0-6.0MPa，将应力校正器(93)加载到应力校正测定机构(9)的杠杆臂(92)上；

S9：然后升起杠杆臂(92)至角度传感器显示角度为0°±1°，固定住杠杆臂(92)，然后将切割好环形缺口的样条测量到实际横截面积录入到控制器(3)内，根据控制器(3)显示的应力值，调整杠杆臂(92)上砝码(94)的位置，直到应力值达到想要的数值为止，校正完成后保存校正结果，然后按照上述方式依次完成其他工位的校正；

S10：然后将夹持有样条的夹具(96)按顺序挂载到应力校正测定机构(9)的杠杆臂(92)上，样条浸泡在溶液中，样条此时应处于不受力的状态，即杠杆臂未升起，对于管材料样品，样条在溶液中浸泡24h后再开始试验，然后将杠杆臂(92)升起至角度传感器显示角度为0°±1°，固定住杠杆臂(92)；

S11：然后在控制器(3)上点击开始试验，依次将每一个挂载有样品的工位全部开始，试验结束后，通过监测摄像头(5)记录样条的断裂时间，以每批样品的3根样条的断裂时间的平均值为最终结果，同时根据GB/T32682中所描述的观察样条断裂面的断裂形式，断裂形式必须为脆性断裂，出现韧性断裂即为实验失败，使得聚乙烯环境应力开裂测定的测试时间可以大幅度缩短。