Chemikalienbeständigkeitstests

Chemikalienbeständigkeitstests

Entsprechend der spezifischen Struktur der Materialien gibt es Chemikalien, die auf natürliche oder manuelle Weise dem Produkt oder der Ausrüstung aus verschiedenen Substanzen ausgesetzt werden können, und ihre Beständigkeit gegen diese Chemikalien ist sehr wichtig. Aufgrund ihres geringen Gewichts, der leichten Verarbeitbarkeit und der Korrosionsbeständigkeit weisen sie gute elektrische und wärmeisolierende Eigenschaften auf. Sie werden in großen Mengen in vielen Branchen wie Maschinen-, Flugzeug-, Elektro- und Elektronikindustrie eingesetzt. Kunststoffe haben jedoch andere Eigenschaften als metallische und andere technische Werkstoffe.
Molekulargewicht, Struktur, Vernetzungsgrad und funktionelle Gruppen des Grundgerüsts der den Kunststoff bildenden Polymere beeinflussen die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Kunststoffs.
Durch die spezielle Materialstruktur sind Produkte und Armaturen chemikalienbeständig.
Darüber hinaus Chemikalien, Produkte, heiß, kalt, feucht, wässrig, starkem Sonnenlicht ausgesetzt und so weiter. Umgebungen. Mit diesen Tests soll festgestellt werden, wie widerstandsfähig die Materialien sind, aus denen die Produkte in diesen Umgebungen bestehen. Diese Materialien unterliegen verschiedenen Bedingungen, die je nach Test variieren. In den Alterungstests wird die Haltbarkeit der Materialien durch Vergleichen der vor dem Altern erhaltenen Proben mit den vor dem Altern erhaltenen Proben beobachtet.

Aussehen von Kunststoffen
Die meisten Kunststoffe sind farblos. Daher werden Färbemittel verwendet, um die gewünschte Farbe zu erhalten. Ein opakes Aussehen kann mit Pigmenten sowie ein transparentes Aussehen für lösliche organische Farbstoffe erhalten werden. Einige Polymere wie Polymethylmethocrylat sind sehr klar.
Da Polymethylmetarylat auch leicht ist, wird es sowohl anstelle von optischem Glas als auch in Fahrzeugen wie Flugzeugen eingesetzt.
Oberflächenhärte von Kunststoffen
Ein Nachteil ist, dass Kunststoffe weich und weniger kratzfest sind.
Die Härte der Thermoplaste nimmt mit zunehmender Hitze und zugesetzten Weichmachern ab, dh sie erweichen.
Bei Duroplasten hat die Temperaturerhöhung keinen signifikanten Einfluss auf die Härte.
Kunststoffe sind weniger steif als Glas, Keramik und Metalle.
Dichte von Kunststoffen
Kunststoffe mit Ausnahme von Holz haben eine geringere Dichte als alle anderen Materialien.
Die Dichte der Kunststoffe liegt zwischen 0,9 gr / cm3 und 2,5 gr / cm3.
Obwohl sich ihre praktischen Anwendungen auf das Volumen beziehen, werden sie nach Gewicht verkauft, was die Gültigkeit von Kunststoff dort erhöht, wo das Gewicht an erster Stelle steht.
Thermische Eigenschaften
Die thermische Eigenschaft von Kunststoffen ist eine der wichtigsten Eigenschaften.
Obwohl einige Kunststoffe 100-180ºC für langfristigen Einsatz im Bereich empfohlen werden, zum Beispiel politetrafloraet (wie ein PTE) und Polyphenylensulfid, andere Kunststoffe, wenn es eine Lebensdauer von hat bis auch xnumxºc'y aufweist über einen weiten Temperaturbereich von den meisten Kunststoffen Erweichung.
Die Erweichungs- und Biegetemperatur bestimmt die Verwendung von Hochtemperaturkunststoffen. Es ist jedoch anzumerken, dass diese Temperaturen nicht die maximalen Betriebstemperaturen des Materials sind.
Kunststoffe können diesen oder höheren Temperaturen jedoch bei geringen Beanspruchungen oder Langstreckenbelastungen standhalten. Die Erweichungstemperatur gibt im Wesentlichen nur bei der Vorauswahl des Materials Auskunft.
Ein wichtiges Merkmal von Kunststoffen ist die Wärmeleitfähigkeit. Üblicherweise ist die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen schlecht. Die Wärmeleitfähigkeit der Metalle liegt zwischen 200-10.000x104 cal / cm.snºC.
Die Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffe liegt zwischen 2,0-8,0 cal / cm.snºCx104. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen führt das durch Reibung oder wiederholte Beanspruchungen verursachte Temperaturwachstum zu einem Wärmestau im Material.
Dieses Ereignis führt zu thermischer Ermüdung. Um die thermische Ermüdung zu verringern, werden den Kunststoffen Additive zugesetzt.
Zu diesem Zweck werden am häufigsten Metallpulver (Aluminium, Kupfer usw.) oder Kunststoffe mit verschiedenen Fasern (Kohlefasern, Glasfasern usw.) mit einer mindestens zehnmal höheren Wärmeleitfähigkeit verwendet.
Zum Beispiel kann die Wärmeleitfähigkeit von Epoxiden von 4-30 bis zu 800-2500 betragen, wenn sie mit Additiven ergänzt werden.
Die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen ist abhängig von den Strukturfaktoren der Moleküle, dh dem Kristallinitätsgrad und der Orientierung. Der Kristallinitäts- und Orientierungsgrad nimmt zu, ebenso die Wärmeleitfähigkeit.
Eine weitere thermische Eigenschaft ist die Wärmeausdehnung.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient, der ein wichtiges Problem bei der Verarbeitung von Kunststoffen darstellt, ist viel größer als der von Metallen.
Der Zusatz von Verstärkungsfasern verringert die Wärmeausdehnung von Kunststoffen erheblich. Zum Beispiel wird der Wärmeausdehnungskoeffizient durch Zugabe von 60% Glasfasern zu Polierscheiben um die Hälfte reduziert.
Wie die Wärmeleitfähigkeit variiert die Wärmeausdehnung mit dem Molekulargewicht und den Strukturfaktoren. Der Wärmeausdehnungskoeffizient nimmt mit zunehmender Vernetzungs- und Bindungsdichte des Kristallinitätsgrades des Polymers ab.
Der Koeffizient nimmt in Richtungsrichtung ab und in aufrechter Richtung zu.
Darüber hinaus sind die Wärmeausdehnungswerte oberhalb oder unterhalb der Glasübergangstemperatur und der Schmelztemperatur (Tm) von Kunststoffen Tg unterschiedlich.
Hitzebeständigkeit von Kunststoffen ist ein sehr wichtiger Faktor. Im Allgemeinen zersetzen sich Thermoplaste bei 65-120ºC ohne Belastung, und einige Sorten zersetzen sich bei hohen Temperaturen wie 260ºC.
Daher sollten sie unter hohem Druck bei hohen Temperaturen eingesetzt werden. Duroplaste sind härter und hitzebeständiger. Steigt die Temperatur, bleiben sie bis zu einer bestimmten Temperatur hart, aber bei hohen Temperaturen verkohlen sie und zersetzen sich.
Duroplaste können im Allgemeinen einer konstanten Temperatur zwischen 150-230ºC ausgesetzt werden; Einige spezielle Duroplaste können bis zu 260ºC standhalten. Füllstoffe wie Asbest und Kiefernfüllstoffe erhöhen die Wärmebeständigkeit von Kunststoffen.

Chemische Eigenschaften von Kunststoffen
Kunststoffe sind chemikalienbeständiger als Metalle. Thermoplaste werden zwar von schwachen Säure-, Base- und Salzlösungen nicht angegriffen, lösen sich jedoch in organischen Lösungsmitteln und quellen auf. Thermoplaste werden chemisch von starken Säuren und Basen angegriffen.
Duroplaste sind die Bereiche, in denen beim Kontakt von Chemikalien mit Thermoplasten, Rissen durch Biegen, Schrumpfen und ähnlichen Beanspruchungen beim Einsatz in Kunststoff eine Zersetzung einsetzt.
Die chemische Beständigkeit der Polymere hängt von der Art und Konzentration des Reagens, der Polymerstruktur, der Temperatur, der ausgeübten Spannung, der Oberflächenrauheit und der Morphologie ab. Kurzfristige polymerchemische Wechselwirkungen werden durch Zugversuche und langfristige Wechselwirkungen durch Reibungstests bestimmt.
Entflammbarkeitseigenschaften von Kunststoffen
Kunststoffe sind sehr flammempfindlich. Generell kann die Verbrennungsgeschwindigkeit von Thermoplasten mit Additiven verlangsamt werden. Viele Kunststoffe brennen jedoch nicht weiter, nachdem die Flamme entfernt wurde.
Die Entflammbarkeit eines Kunststoffmaterials kann gemessen werden, aber im Allgemeinen hängt diese Eigenschaft von vielen Faktoren ab, die mit den spezifischen Bedingungen des Feuers zusammenhängen. Beispielsweise löscht sich festes PVC, das Weichmacher enthält, wenn die Flamme entfernt wird, wohingegen Schaum-PVC ohne Weichmacher weiterhin im Stapel brennt.
Obwohl viele Testmethoden entwickelt wurden, basiert sie auf dem in den letzten Jahren eingeführten Konzept des Critical Oxygen Index (COI).
Verwitterung von Kunststoffen
Der Abbau der Polymere im Laufe der Zeit wird durch den chemischen Abbau des Materials verursacht.
Dieses Phänomen tritt unter dem Einfluss eines oder mehrerer Faktoren auf.
Die wichtigsten davon sind thermische, mechanische, photochemische, strahlungsbiologische und chemische Faktoren.
Oft ermöglichen die Bedingungen, dass gleichzeitig unterschiedliche Abnutzungserscheinungen auftreten.
Beispielsweise ist ein belichtetes Polymer UV-Strahlung, Sauerstoff und atmosphärischen Emissionen ausgesetzt.
Ebenso ist das Polymer Wärme, mechanischen Kräften und Sauerstoff ausgesetzt, die während der Behandlung einen Verschleiß auslösen können.
Verwitterung von Kunststoffen; Strahlung ist das Ergebnis chemischer Einflüsse von Abrieb, Regen oder Hagelabrieb sowie Luftverschmutzung durch herumfliegende Partikel.
Die Beständigkeit von Thermoplasten gegen diese Faktoren variiert von sehr gut (Acryl und PVC) bis schwach (Polystyrol und Celluloseacetat). Aufgrund des Wasseraufnahme- und Plastifizierungseffekts ist die Haltbarkeit von Thermoplasten schlecht.
Der wichtigste Faktor ist jedoch die Wirkung der UV-Strahlung. In beiden Fällen ist das Kunststoffmaterial locker; Außerdem tritt aufgrund des UV-Effekts ein Farbverlust auf. Am widerstandsfähigsten gegen UV-Strahlen ist die Schlauheit.
Andere Kunststoffe weisen nicht die gleiche Haltbarkeit auf, ihre Eigenschaften können jedoch durch geeignete Zusätze wie Ruß verbessert werden. Die Wirkung von Luft tritt am häufigsten bei Rohren auf, die lange Zeit dem Sonnenlicht ausgesetzt waren.
Zusätze wie Antioxidantien und Stabilisatoren erhöhen die Beständigkeit von Kunststoffen gegen Witterungs- und Klimaeinflüsse.

Die chemischen Beständigkeitseigenschaften von Kunststoffen werden in den folgenden Normen geprüft.
TS ISO 4433-1 Thermoplastrohre - Beständigkeit gegen chemische Flüssigkeiten - Klassifizierung - Teil 1: Tauchprüfverfahren
TS ISO 4433-2 Thermoplastrohre - Beständigkeit gegen chemische Flüssigkeiten - Klassifizierung - Teil 2: Polyolefinrohre
TS ISO 4433-3 Thermoplastrohre - Beständigkeit gegen chemische Flüssigkeiten - Klassifizierung - Teil 3: Polyurethan (PVC-U) mit hoher Schlagzähigkeit (PVC-U) und nicht chloriertem Polyvinylchlorid (PVC-C) Rohre
TS ISO 4433-4 Thermoplastische Rohre - Beständigkeit gegen chemische Flüssigkeiten - Klassifizierung - Teil 4: Rohre aus Polyvinylidenfluorid (pvdf)
TS 11448 Chemische Beständigkeit von Kunststoffrohren und -formstücken - Klassifizierung

Beispielchemikalien sind wie folgt.
Acetaldehyd
Essigsäure
Aceton
Acetylen
Acrylsäure
Alkylalkohol
Alkylbenzol
Alkylchlorid
Amin 
Aminosäure
Ammoniak
Ammoniumchlorid
Anilin
Argon
Benzol
Benzoesäure
Benzylalkohol
Benzylidenaldehyd
Biphenyl
Bitumen
Borsäure
Bortrifluorid
Bremsflüssigkeit
Brom 
Brom methan
Butan
Butandiol
Butanol
Butylacetat
Butylphthalat
Buttersäure
Calciumchlorid
Calciumhydroxid
Kohlendioxid
Kohlenstoffdisulfid
Kohlenmonoxid
Natriumhydroxid
Chlor
Chloressigsäure
Chlorbenzol
Chlormethan
Chlorsulfonsäure
Chlortrifluorethan
Chloroform
Chromsäure
Zitronensäure
Reinigungschemikalien (sauer)
Reinigungschemikalien (allgemein)
Kresol
cyclohexanol
Abziehbild
Dibutylether
Dibutylphthalat
Dichlorbenzol
Dichlorethan
Diethylether
Diisopropylether
Dimethylether
Dimethylsulfat
Etan
Ethanol
Ethylacetat
Ethylchlorid
Ethylen
Ethylenchlorid
Ethylchlorhydrin
Ethylenglykol
Ethylenoxid
Öl
Fluorid
Formaldehyd
Ameisensäure
Heizöl, Diesel
Heizöl, Benzin
Getriebeöl
Glycerin
Glykol
Glykol
Heizöl
Helium
Helium
Heptan
Hexachlorbenzol
Hexan
Hydrauliköl
Salzsäure
Salzsäure
Flusssäure
Wasserstoff
Chlorwasserstoff
Wasserstoffperoxid
Schwefelwasserstoff
Isopropanol
Isopropanol
Kerosin
Ketone
Milchsäure
Lithiumsalze
Schmieröle
Schmieröle
Magnesiumhydroxid
Magnesiumsalze
Magnesiumsulfat
Mangansalz
Quecksilber
Methan
Methanol
Methyl
Methylchlorid
Methylethylketon
Methyl-Format
Mineralöl
Naphthalin
Natural Gas
Salpetersäure
Salpetersäure
Nitrobenzol
Oktan
Okten
Oxalsäure
Ozon
pentanol
Petrol 
Phenol
Phenylethanol
Phthalsäure
Kaliumbromid
Kaliumchlorid
Kaliumdichromat
Kaliumhydroxid
Kaliumnitrat
Kaliumpermanganat
Kaliumsulfat
Propan
Propionsäure
Propionsäure
Regenwasser
Kältemaschinenöl
Silikonöl
Natriumcarbonat
Natriumchlorat
Natriumhydrogencarbonat
Natriumhydroxid
Natriumhypochlorit
Natriumsalze
Dampf
Stearinsäure
Stearinsäure
Styrol
Schwefel
Schwefeldioxid
Schwefelsäure
Tetrahydrofuran
Tetrahydronaphthalin
Toluol
Trichlorethan
Trichlorethylen
Trichlormethan
Neft Öl
Harnstoff
Harnstoff
Harnsäure
Vinylacetat
Su
Xylol
Zinkchlorid