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聚碳酸酯(PC)正向空天、国防等高端领域逐渐拓展,对制品的稳定性、安全性等提出了更高要求。随着使役环境的多样化,如暴露在碱性溶液这类液体介质中,PC易发生应力开裂导致制品过早失效,而且其失效机理与常规有机溶剂不同。因而,研究PC在碱性溶液下的应力开裂行为及其影响机理,探索提升制品耐应力开裂的手段,对于深入理解复杂环境使役PC的应力开裂失效行为具有科学意义,对高性能透明件的研发制造及使役安全性具有工程价值。本文重点研究了不同浓度氢氧化钠溶液下PC的应力开裂行为及其机理。考察了高浓度和低浓度氢氧化钠溶液对PC的应力松弛、裂纹产生与发展、断裂面形貌等的影响规律及机制,以及制品应力开裂行为与温度、初始载荷等因素的关系;在此基础上,进一步探讨了有机硅涂层对PC透明件在氢氧化钠溶液与应力共同作用下的防护机制。主要工作包括:1.研究了不同浓度氢氧化钠溶液对PC应力开裂行为的影响规律及机制。结果表明:PC在低浓度(0.05mol/L~3mol/L)和高浓度(3.5mol/L~5mol/L)氢氧化钠溶液中表现出明显不同的应力开裂行为。在低浓度氢氧化钠溶液中,水解使得PC分子链断链,促进了裂纹的产生并向内部发展,试样均发生断裂;而在高浓度氢氧化钠溶液中,剧烈的水解作用可破坏银纹区域,钝化裂纹尖端,对裂纹的产生与发展反而起到延缓甚至阻止作用。2.考察了环境温度、初始载荷对PC在氢氧化钠溶液中应力开裂行为的影响。发现温度升高及载荷增加均能加速溶液扩散与水解反应,从而促进PC的应力开裂,表现在低浓度溶液下快速断裂,高温高浓度溶液下表面裂纹数量增多。3.探讨了有机硅涂层对PC在氢氧化钠溶液应力开裂的防护作用。发现相对纯PC试样,带涂层试样的应力松弛速率较低,裂纹产生时间延长,耐应力开裂性能有所提升,但涂层防护性能随溶液浓度的升高而逐渐减弱。这主要是因为有机硅涂层可一定程度上阻隔PC对溶液的吸收,延缓裂纹的产生,但氢氧化钠溶液又能逐渐破坏涂层的化学结构,导致涂层的防护性能降低。