TY - GEN A1 - Schilling, Markus A1 - Marschall, Niklas A1 - Niebergall, Ute A1 - Böhning, Martin T1 - Dataset of comprehensive Full-notch creep tests (FNCT) of selected high-density polyethylene (PE-HD) materials N2 - The dataset provided in this repository comprises data obtained from a series of full-notch creep tests (FNCT) performed on selected high-density polyethylene (PE-HD) materials (for further details, see section 1 Materials in this document) in accordance with the corresponding standard ISO 16770. The FNCT is one of the mechanical testing procedures used to characterize polymer materials with respect to their environmental stress cracking (ESC) behavior. It is widely applied for PE-HD materials, that are predominantly used for pipe and container applications. It is based on the determination of the time to failure for a test specimen under constant mechanical load in a well-defined and temperature controlled liquid environment. The test device used here also allows for continuous monitoring of applied force, specimen elongation and temperature. KW - Polyethylene KW - Environmental Stress Cracking KW - Full-notch creep test KW - PE-HD KW - Crack growth PY - 2023 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.10143351 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-58835 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Thuy, Maximilian A1 - Brauch, N. A1 - Niebergall, Ute A1 - Alig, I. A1 - Oehler, H. A1 - Böhning, Martin T1 - Environmental Stress Cracking of PE-HD Induced by Liquid Test Media Representing Crop Protection Formulations T2 - Advances in Accelerated Testing and Predictive Methods in Creep, Fatigue, and Environmental Cracking N2 - Packaging containers for dangerous goods that include aggressive liquids require that any packaging material that is based on high-density polyethylene has a high degree of stability and durability. This work is focused on testing the environmental stress cracking of the high-density polyethylenes used for such containers in contact with crop protection formulations, in particular, two model liquids established in Germany as standardized test media representatives for crop protection formulations containing the various admixtures typical for such products. One of the liquids is water-based and contains mostly surface-active ingredients, while the other is solvent-based and includes some emulsifiers. Originally established for pin impression tests, these model liquids and their individual components were here used for the first time as environmental media in the Full Notch Creep Test, which addresses the resistance against environmental stress cracking. The Full Notch Creep Test was carried out on five high-density polyethylene types with both model liquids, and also on one selected material with its components. The evaluation was focused on the fracture surface structures, which were visualized by a scanning electron microscope and by optical in situ imaging of the notch opening. While the water-based model liquid and its surface-active individual components induced environmental stress cracking with the characteristic pattern for a craze-crack mechanism and so-called brittle fracture on the surface, the solvent-based model liquid and its soluble ingredients exhibited rather ductile failure behavior, caused by the plasticizing effect on the polymer that reduced the yield stress of the high-density polyethylene. For both cases, fracture surface analysis, together with side views of the crack opening, showed a clear relation between surface pattern, notch deformation (e.g., by blunting), or crack opening due to crack growth with time to failure and the solubility of the liquids in high-density polyethylene. KW - Environmental stress cracking KW - Fracture surface KW - Full Notch Creep Test KW - Crop protection formulations KW - High-density polyethylene PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1520/STP164320210095 SP - 317 EP - 341 PB - ASTM International CY - West Conshohocken, PA (USA) AN - OPUS4-57459 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niebergall, Ute A1 - Weltschev, Margit T1 - Comparison of the stress crack resistance of polyethylene grades with the test performance behaviour of packagings for the transport of dangerous goods T2 - PPS-27 - 27th World congress of the polymer processing society N2 - Resistance to stress cracking by wetting solution is one of the selected properties together with the corresponding test method FNCT and tolerances for a comparison of polyethylene grades of one design type in the procedural rule on suitability proof for alternative plastic resins used for packagings and intermediate bulk Containers (IBCs) for the transport of dangerous goods. The environmental stress crack resistance determined by Full Notch Creep Test (FNCT) represents the impacts from the stacking tests at 40 °C performed with Standard liquid wetting solution (without pre-storage) and with normal butyl acetate saturated wetting solution (pre-storage with normal butyl acetate). Environmental stress crack resistance determined with FNCT for the polyethylene grades was related to the times to failure of different jerrican samples made of these grades in stacking tests with 5 % wetting solution and a n-butyl acetate saturated wetting solution (pre-storage with n-butyl acetate) at 40 °C. The FNCT is suitable for comparison of polyethylene grades in relation to environmental stress crack resistance independent of their use as drum, IBC or jerrican material. The stiffness of polyethylene grades should be taken into account to the comparison as jerricans are not only chemically but also mechanically stressed. T2 - PPS-27 - 27th World congress of the polymer processing society CY - Marrakech, Morocco DA - 10.05.2011 KW - Gefahrgutverpackungen KW - Polyethylenformstoffe KW - Full notch creep test KW - Stapeldruckprüfung PY - 2011 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-23834 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niebergall, Ute A1 - Weltschev, Margit T1 - Comparison of the stress crack resistance of polyethylene grades with the test performance behaviour of the transport of dangerous goods T2 - PPS 27 World Congress of the Polymer Processing Society T2 - PPS 27 World Congress of the Polymer Processing Society CY - Marrakesh, Morocco DA - 2011-05-09 PY - 2011 AN - OPUS4-23771 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Weltschev, Margit A1 - Niebergall, Ute A1 - Haufe, Manuela A1 - Heyer, Martina T1 - Vergleich der Materialeigenschaften von Polyethylenformstoffen und der Baumusterprüfungen von Gefahrgutverpackungen in Abhängigkeit von der Vorlagerungsdauer mit 55 %-iger Salpetersäure N2 - Die zum Vergleich der Polyethylenformstoffe für eine Bauart in der DIN EN 15507: 2009 – Verpackung – Verpackungen zur Beförderung gefährlicher Güter – Vergleichende Werkstoffprüfung von Polyethylensorten ausgewählten Materialkennwerte Schmelze-Masse-Fließrate MFR, Dichte D, Kerbschlagzähigkeit acN bei -30 °C, Spannungsrissbeständigkeit FNCT (full notch creep test) und Beständigkeit gegen oxidativen Abbau Ox (bestimmt durch den prozentualen Anstieg der MFR in 55 %-iger Salpetersäure) stehen in einer systematischen Beziehung mit Baumusterprüfungen. So stehen die mit Prüfkörpern aus gepressten Platten bestimmte Kerbschlagzähigkeit acN bei -30 °C und die Beständigkeit gegen oxidativen Abbau der Polyethylenformstoffe in einem Zusammenhang mit den Fallprüfungen der Baumuster aus diesen Formstoffen bei -18 °C, wobei die Baumuster einer 21-tägigen Vorlagerung mit der Standardflüssigkeit 55 %-ige Salpetersäure bei 40 °C unterzogen werden. Untersuchungen in der Dissertation zum Thema: Vergleich der Materialkennwerte von Formstoffen aus Polyethylen hoher Dichte mit dem Baumusterverhalten von Gefahrgutverpackungen haben gezeigt, dass bei 21-tägiger Vorlagerung der Baumuster mit 55 %-iger Salpetersäure die Grenzfallhöhen ansteigen, anstatt zu sinken. Zur Bestätigung und Erweiterung dieser Untersuchungsergebnisse wurden die Abhängigkeit der Grenzfallhöhen in den Fallprüfungen bei -18 °C, der MFR sowie der Zugeigenschaften Zugfestigkeit, Bruchdehnung und E-Modul von der Dauer der Vorlagerung mit 55 %-iger Salpetersäure bei 40 °C und 23 °C untersucht. Verpackungsbaumuster aus drei Formstoffen verschiedener Hersteller wurden mit 55 %-iger Salpetersäure 21, 42 und 84 Tage bei 40 °C sowie 6 Monate bei 23 °C vorgelagert. Die MFR und die Zugeigenschaften wurden von Kanisterwandausschnitten bestimmt. In Fallprüfungen bei -18 °C wurden die Grenzfallhöhen der Baumuster ermittelt. Die Werte der Kerbschlagzähigkeit bei -30 °C der Formstoffe stehen nicht im Zusammenhang mit den in den Kältefallprüfungen ermittelten Grenzfallhöhen. Die Grenzfallhöhen der nicht vorgelagerten Kanister aus den Formstoffen mit niedrigerer Kerbschlagzähigkeit sind höher im Vergleich zum Formstoff mit höherer Kerbschlagzähigkeit. Der oxidativ schädigende Einfluss der Salpetersäure wirkt sich in höherem Maße bei dem Formstoff mit der niedrigeren Beständigkeit gegen oxidativen Abbau in einer stärkeren Reduzierung der Grenzfallhöhen mit zunehmender Vorlagerungsdauer aus. Die 21-tägige Vorlagerung mit 55 %-iger Salpetersäure bei 40 °C bewirkte bei den Kanistern aus Formstoffen mit höherer Beständigkeit gegen oxidativen Abbau eine Erhöhung der Grenzfallhöhe in den Kältefallprüfungen. Mit Erhöhung der Vorlagerungszeit der Kanister auf 42 und 84 Tage wurden auch die Grenzfallhöhen der Kanister aus diesen Formstoffen aufgrund der mit dem längeren Zeitraum der Einwirkung verbundenen stärkeren oxidativen Schädigung durch die Salpetersäure reduziert. Die Grenzfallhöhe der Kanister aus dem Formstoff mit der niedrigeren Beständigkeit gegen oxidativen Abbau wurde dagegen durch die 21-tägige Vorlagerung erniedrigt und stieg mit zunehmender Vorlagerungsdauer wieder an. Der Formstoff wurde durch die Einwirkung der Salpetersäure über einen längeren Zeitraum elastisch. Gemäß DIN EN ISO 16101 ist die oxidativ schädigende Wirkung der 55 %-igen Salpetersäure über einen Zeitraum von 21 Tagen bei 40 °C mit der oxidativ schädigenden Wirkung der 55 %-igen Salpetersäure innerhalb von 180 Tagen (6 Monaten) bei 23 °C zu vergleichen. Der Vergleich der Grenzfallhöhen der Kanister und der MFR von Wandausschnitten aus diesen Kanistern nach 21-tägiger Vorlagerung bei 40 °C und nach der sechsmonatigen Vorlagerung bei 23 °C zeigte, dass die oxidative Schädigung der Polyethylenformstoffe nach sechs Monaten Vorlagerung bei 23 °C stärker im Vergleich zur 21-tägigen Vorlagerung bei 40 °C ist. Die Messergebnisse zeigten deutlich, dass die sechsmonatige Vorlagerung der Kanister bei 23 °C einen höheren Anstieg der MFR und niedrigere Grenzfallhöhen der Kanister in den Kältefallprüfungen im Vergleich zur 21-tägigen Vorlagerung der Kanister bei 40 °C bewirkte. Als Folge der Diffusion von Salpetersäure in die Polyethylenformstoffe und ihrer Reaktion mit dem Polymeren verändern sich die mechanischen Eigenschaften. Die prozentualen Werte der Abnahme bzw. Zunahme der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung von Probekörpern aus der Seitenwand der Baumuster nach unterschiedlichen Vorlagerungszeiten stehen nur teilweise mit den Grenzfallhöhen der Kanister in den Kältefallprüfungen im Zusammenhang. Bemerkenswert ist, dass beim Vergleich der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung des Formstoffes mit einer hohen Beständigkeit gegen oxidativen Abbau mit den Grenzfallhöhen der Kanister aus diesem Formstoff diese Materialkennwerte mit zunehmender Vorlagerungsdauer ansteigen, aber die Grenzfallhöhe nur nach der 21-tägigen Vorlagerung ansteigt und anschließend mit zunehmender Vorlagerungsdauer abfällt. Zugfestigkeit und Bruchdehnung der Probekörper aus dem Formstoff mit der geringeren Beständigkeit gegen oxidativen Abbau sinken in Analogie zu den Grenzfallhöhen mit steigender Vorlagerungsdauer der Kanister mit der Säure. Der Vergleich der Werte des E-Moduls mit den Grenzfallhöhen zeigte, dass bei den Kanistern aus dem Formstoff mit der niedrigeren Beständigkeit gegen oxidativen Abbau sich E-Modul und Grenzfallhöhe analog verhalten. Mit zunehmender Vorlagerungsdauer der Kanister steigen der E-Modul und die Grenzfallhöhen in den Kältefallprüfungen an. Die, durch die Einwirkung der Salpetersäure, entstandenen Eigenspannungszustände sind die Ursache für den ansteigenden E- Modul der Probekörper aus diesen Formstoffen. Bei den Probekörpern von Kanistern aus dem Formstoff mit der höheren Beständigkeit gegen oxidativen Abbau wurde ein markanter Abfall des E-Moduls nach 21-tägiger Vorlagerung der Kanister gemessen. Der E-Modul sinkt noch geringfügig nach der 42-tägigen Vorlagerung und steigt mit zunehmender Vorlagerungsdauer dagegen wieder an. Die Grenzfallhöhen verhalten sich erwartungsgemäß gegenläufig. T3 - BAM Forschungsberichtreihe - 293 PY - 2010 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-1580 SN - 978-3-9813853-3-5 SN - 0938-5533 VL - 293 SP - 1 EP - 25 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-158 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit A1 - Niebergall, Ute T1 - Comparison of the stress crack resistance of polyethylene grades with the test performance behaviour of packagings for the transport of dangerous goods T2 - EUROCORR 2010 - From the earth´s depths to space heights N2 - Resistance to stress cracking by wetting solution is one of the selected properties together with the corresponding test method FNCT and tolerances for a comparison of polyethylene grades of one design type in the procedural rule on suitability proof for alternative plastic resins used for packagings and intermediate bulk containers (IBCs) for the transport of dangerous goods. The environmental stress crack resistance determined by Full Notch Creep Test (FNCT) represents the impacts from the stacking tests at 40 °C performed with standard liquid wetting solution (without pre-storage) and with normal butyl acetate saturated wetting solution (pre-storage with normal butyl acetate). Environmental stress crack resistance determined with FNCT for the polyethylene grades was related to the times to failure of different jerrican samples made of these grades in stacking tests with 5% wetting solution and a n-butyl acetate saturated wetting solution (pre-storage with n-butyl acetate) at 40 °C. The FNCT is suitable for comparison of polyethylene grades in relation to environmental stress crack resistance independent of their use as drum, IBC or jerrican material. The stiffness of polyethylene grades should be taken into account to the comparison as jerricans are not only chemically but also mechanically stressed. T2 - EUROCORR 2010 CY - Moscow, Russia DA - 2010-09-13 KW - Polyethylenformstoffe KW - Gefahrgutverpackungen KW - Spannungsrissbeständigkeit KW - Stapeldruckprüfungen PY - 2010 N1 - Serientitel: EFC-Event – Series title: EFC-Event IS - 324 SP - 1 EP - 6 PB - DECHEMA CY - Moscow AN - OPUS4-21974 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit A1 - Niebergall, Ute T1 - Comparison of the stress crack resistance of polyethylene grades with the test performance behaviour of packagings for the transport of dangerous goods N2 - Technically high-quality hollow articles made of polyethylene have proved many times their value as dangerous goods packagings. Design type tests according to the international regulations for the transport of dangerous goods - drop test, stacking test, hydraulic pressure test and leakproofness test must be performed for every design type and manufacturer. The properties melt flow rate (MFR), relative density (D), low temperature notched Impact strength (N.I.S.) at -30 °C, environmental stress crack resistance (FNCT) and resistance to oxidative degradation Ox by nitric acid (determined by the increase of MFR) have been selected together with the corresponding test methods and tolerances for a comparison of polyethylene grades of one design type in the procedural rule on suitability proof for alternative plastic resins used for dangerous goods packagings and intermediate bulk containers (IBCs) – EN 15507. We wanted to proof the practical relevance of this standard by comparing the relationship between the results of the FNCT and the times to failure of design types in stacking tests with wetting solution and normal butyl acetate saturated wetting solution. T2 - EUROCORR 2010 CY - Moscow, Russia DA - 13.09.2010 KW - Drop test KW - Stacking test KW - Hydraulic pressure test KW - Leakproofness test PY - 2010 AN - OPUS4-35843 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niebergall, Ute A1 - Mertlova, O. A1 - Nezbedova, E. T1 - Full notch creep test for evaluation of PE-HD materials for container and pipes T2 - EUROCORR 2009 - Corrosion from the nanoscale to the plant T2 - EUROCORR 2009 CY - Nice, France DA - 2009-09-06 KW - FNCT KW - Container KW - Pipes KW - PE-HD materials KW - Round robin test PY - 2009 IS - SS 9-O-7965 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-20497 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niebergall, Ute A1 - Mertlova, O. A1 - Nezbedova, E. T1 - Full Notch Creep Test for evaluation of PE-HD materials for container and pipes T2 - Eurocorr 2009 T2 - Eurocorr 2009 CY - Nice, France DA - 2009-11-06 PY - 2009 AN - OPUS4-20380 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Niebergall, Ute A1 - Mertlova, O. A1 - Nezbedova, E. T1 - Full Notch Creep Test - ISO Round Robin Test T2 - Polymer Processing Society T2 - Polymer Processing Society CY - Salerno, Italy DA - 2008-06-15 PY - 2008 AN - OPUS4-18070 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -