آزمایشهای مقاومت شیمیایی

آزمایشهای مقاومت شیمیایی

با توجه به ساختار خاصی از مواد، مواد شیمیایی وجود دارد که می تواند به محصول یا تجهیزات متشکل از مواد مختلف به طور طبیعی یا دستی در معرض قرار گیرد و مقاومت آن در برابر این مواد شیمیایی بسیار مهم است. با توجه به وزن کم آنها، قابلیت پردازش آسان و مقاومت در برابر خوردگی، خواص الکتریکی و حرارت عایق خوب؛ آنها در مقادیر زیادی در بسیاری از صنایع مانند ماشین آلات، هواپیما، صنایع برق و الکترونیک استفاده می شود. با این حال، پلاستیک ها نسبت به مواد فلزی و دیگر مواد مهندسی متفاوت هستند.
وزن مولکولی، ساختار، درجه متقابل، و گروههای عملکردی اسکلت پلیمرهای تشکیل دهنده پلاستیک، بر خواص فیزیکی و شیمیایی پلاستیک تاثیر می گذارد.
با توجه به ساختار ویژه مواد، محصولات و اتصالات مقاومت شیمیایی را نشان می دهند.
علاوه بر این، مواد شیمیایی، محصولات، گرم، سرد، مرطوب، آب، در معرض نور شدید نور خورشید و غیره. محیط ها هدف از این آزمایش ها این است که ببینیم که مواد تشکیل دهنده محصولات به این محیط ها مقاوم هستند. این مواد تحت شرایط مختلفی قرار می گیرند که با توجه به آزمایشات متفاوت است. در آزمایش های پیری، دوام مواد با مقایسه نمونه هایی که قبل از پیر شدن گرفته شده اند با نمونه هایی که قبل از پیر شدن بدست می آیند مشاهده می شود.

ظاهر پلاستیک
اکثر پلاستیک ها بی رنگ هستند. بنابراین رنگ ها برای به دست آوردن رنگ دلخواه مورد استفاده قرار می گیرند. ظاهر پائین را می توان با رنگدانه ها و همچنین ظاهر شفاف برای رنگ های آلی محلول یافت. بعضی از پلیمرهای مانند پلی اتیل متاکرویلات بسیار واضح هستند.
از آنجا که پلی اتیلمایمرید نیز نور است، از هر دو به جای شیشه شیشه نوری و در وسایل نقلیه مانند هواپیما استفاده می شود.
سختی سطح پلاستیک
یک ناکارآمدی این است که پلاستیک ها نرم و مقاوم در برابر خراش هستند.
سختی ترموپلاستیکها با افزایش پلاستیک های گرم و افزایشی کاهش می یابد، یعنی نرم شدن می کند.
در دماسنجها، افزایش دما بر روی سختی تاثیر قابل توجهی ندارد.
پلاستیک کمتر از شیشه، سرامیک و فلزات سخت است.
تراکم پلاستیک
مواد پلاستیکی، به جز چوب، تراکم کمتر از سایر مواد دیگر دارند.
تراکم پلاستیک بین 0,9 gr / cm3 و 2,5 gr / cm3 است.
اگر چه کاربرد عملی آنها به صورت حجمی است، آنها به صورت وزن فروخته می شوند، که اعتبار پلاستیکی را که وزن اول است، افزایش می دهد.
خواص حرارتی
اموال حرارتی پلاستیک یکی از مهمترین خواص است.
اگر چه بعضی از پلاستیک ها ممکن است برای استفاده درازمدت در محدوده 100-180 ºC پیشنهاد شوند و اکثر پلاستیک ها از طیف وسیعی از دمای محفظه نرم تر می شوند، اگر چه پلاستیک های دیگر مانند پلی تترافروتوریلن (PTEE) و پلی فنیلن سولفید عمر مفید تا 250 ºC است.
دمای نرم شدن و انحراف این روش است که استفاده از پلاستیک های با درجه حرارت بالا را تعیین می کند. با این حال، لازم به ذکر است که این درجه حرارت حداکثر دمای عملیات مواد نیست.
با این حال، در فشارهای کم یا بارهای طولانی، پلاستیک ها می توانند این یا بالاتر از درجه حرارت را مقاومت کنند. درجه حرارت نرم شدن در اصل اطلاعات را فقط در انتخاب پیش از این اطلاعات فراهم می کند.
یکی از ویژگی های مهم پلاستیک، هدایت حرارتی آن است. معمولا هدایت حرارتی پلاستیک ها ضعیف است. هدایت حرارتی فلزات بین 200-10.000x104 cal / cm.snºC است.
هدایت حرارتی پلاستیک بین 2,0-8,0 cal / cm.snºCx104 است. با توجه به هدایت حرارتی کم پلاستیک، افزایش دمای ناشی از اصطکاک و یا تنشهای مکرر باعث ایجاد گرما در مواد می شود.
این رویداد باعث خستگی حرارتی می شود. به منظور کاهش خستگی حرارتی، مواد افزودنی به مواد پلاستیکی اضافه می شوند.
برای این منظور، بیشترین استفاده از مواد افزودنی، پودر فلز (آلومینیوم، مس و غیره) و یا پلاستیک با الیاف مختلف (فیبر کربن، فیبر شیشه ای و غیره) است که دارای حداقل 10 برابر هدایت گرمائی بالاتر است.
به عنوان مثال، هدایت حرارتی اپوکسیدهای 4-30 می تواند تا 800-2500 باشد که با افزودنی ها اضافه شود.
هدایت حرارتی پلاستیک بستگی به عوامل ساختاری مولکول ها دارد، یعنی درجه بلوری و جهت گیری. درجه بلوری و جهت گیری افزایش می یابد، بنابراین هدایت حرارتی آن است.
یکی دیگر از ویژگی های حرارتی، گسترش حرارتی است.
ضریب انبساط حرارتی، که یک مشکل مهم در پردازش مواد پلاستیکی است، بسیار بزرگتر از فلزات است.
اضافه کردن الیاف تقویت کننده به طور قابل توجهی کاهش حرارت پلاستیک را کاهش می دهد. به عنوان مثال، ضریب انبساط حرارتی به نصف با افزودن الیاف شیشه 60٪ به پلیس پلی استر کاهش می یابد.
همانند هدایت حرارتی، گسترش حرارتی با وزن مولکولی و عوامل ساختاری متفاوت است. ضریب انبساط حرارتی با افزایش تراکم متقابل پیوند و باند درجه کریستالی پلیمر کاهش می یابد.
ضریب در جهت جهت کاهش می یابد و در جهت راست افزایش می یابد.
علاوه بر این، مقادیر بازده حرارتی بالا یا پایین دمای انتقال شیشه و دما (Tm) پلاستیک Tg متفاوت است.
مقاومت در برابر حرارت پلاستیک عامل بسیار مهمی است. به طور کلی، ترموپلاستیک ها در زمان 65-120 ºC تجزیه می شوند، در حالی که هیچ بار و برخی از ارقام در دمای بالا مانند 260 º C تجزیه می شوند.
بنابراین، آنها باید تحت فشار بالا در دماهای بالا مورد استفاده قرار گیرد. Termosets سخت تر و مقاوم تر است. اگر درجه حرارت بالا می رود، آنها تا دمای خاصی سخت می مانند، اما در دماهای بالا آنها کربنیزه شده و تجزیه می شوند.
به طور کلی، دماسنجها را می توان با دمای ثابت بین 150-230 ºC قرار داد. برخی از thermosets خاص می تواند تا 260 º C مقاومت کند. مواد پرکننده مانند آزبست و پرکننده کاج مقاومت حرارتی پلاستیک را افزایش می دهد.

خواص شیمیایی پلاستیک
پلاستیک نسبت به مواد شیمیایی مقاوم تر است. اگرچه ترموپلاست ها توسط محلول های اسید قوی، اسید و نمک تحت تاثیر قرار نمی گیرند، آنها در حلال های آلی حل می شوند. ترموپلاستیک ها به صورت شیمیایی توسط اسیدهای قوی و پایه تحت تاثیر قرار می گیرند.
Termosets مناطقی هستند که در طی تماس مواد شیمیایی با ترموپلاستی، ترک هایی ناشی از خم شدن، انقباض و تنش های مشابه در هنگام استفاده از پلاستیک، تجزیه می شوند.
مقاومت شیمیایی پلیمرها بستگی به نوع و غلظت واکنش دهنده، ساختار پلیمری، دما، استرس اعمال شده، زبری سطح و مورفولوژی دارد. تعاملات پلیمری-شیمیایی کوتاه مدت توسط آزمایش های کششی تعیین می شود و تعاملات درازمدت با آزمایش اصطکاک تعیین می شود.
خصوصیات اشتعال پلاستیک
پلاستیک بسیار حساس به شعله است. به طور کلی، میزان احتراق گرمانرم را می توان با استفاده از افزودنی کاهش داد. با این وجود، بسیاری از پلاستیک ها پس از حذف شعله از بین نمی روند.
اشتعال پذیری یک ماده پلاستیکی می تواند اندازه گیری شود، اما به طور کلی این ویژگی بستگی به عوامل بسیاری دارد که مربوط به شرایط خاص آتش است. به عنوان مثال، پلی استایرن حاوی پی وی سی جامد هنگامی که شعله برداشته می شود، خود را خاموش می کند، در حالی که PVC فوم بدون پلاستیسیستر همچنان در شمع سوزانده می شود.
اگر چه بسیاری از روش های آزمون ظهور یافته است، آن را بر اساس مفهوم شاخص اکسیژن انتقادی (COI) است که در سال های اخیر تصویب شده است.
آلودگی پلاستیک
تخریب پلیمرها در طول زمان ناشی از تخریب مواد شیمیایی است.
این پدیده تحت تاثیر یک یا چند عامل رخ می دهد.
مهمترین آنها عوامل فیزیکی، مکانیکی، فتوشیمیایی، تابش، بیولوژیکی و شیمیایی هستند.
اغلب شرایط باعث می شود سایز مختلف در همان زمان رخ دهد.
به عنوان مثال، یک پلیمر در معرض اشعه ماوراء بنفش، اکسیژن و انتشار اتمسفر است.
به همین ترتیب، پلیمر تحت حرارت، نیروی مکانیکی و اکسیژن قرار می گیرد که می تواند در طول درمان تلف شود.
آلودگی پلاستیک؛ تابش ناشی از اثرات شیمیایی فرسایش سایشی، باران و یا گرده و آلودگی هوا ناشی از ذرات پرواز است.
مقاومت ترموپلاستیک ها به این عوامل از بسیار خوب (اکریلیک و PVC) تا ضعیف (پلی استایرن و استات سلولز) متفاوت است. با توجه به جذب و جذب آب، دوام گرمانرم ضعیف است.
با این حال، مهمترین عامل تاثیر تابش UV است. در هر دو مورد مواد پلاستیکی شل است؛ علاوه بر این، از دست دادن رنگ به علت اثر ماوراء بنفش رخ می دهد. مقاوم ترین به اشعه UV است هوشمندانه است.
پلاستیک های دیگر دوام ندارند، اما خواص آنها را می توان با افزودنی های مناسب مانند کربن سیاه بهبود داد. تأثیر هوا بیشتر برای لوله های تحت تابش خورشید قرار دارد.
مواد افزودنی مانند آنتی اکسیدان ها و تثبیت کننده ها برای افزایش مقاومت در برابر مواد پلاستیکی در برابر اثرات آب و هوا و آب و هوا افزوده می شود.

خواص مقاومتی شیمیایی مواد پلاستیکی در استانداردهای زیر مورد آزمایش قرار می گیرند.
TS ISO 4433-1 لوله های ترموپلاستیک - مقاومت به مایعات شیمیایی - طبقه بندی - قسمت 1: روش آزمون غوطه وری
TS ISO 4433-2 لوله های ترموپلاستیک - مقاومت به مایعات شیمیایی - طبقه بندی - قسمت 2: لوله های پلیولفین
TS ISO 4433-3 لوله های ترموپلاستیک - مقاومت در برابر مایعات شیمیایی - طبقه بندی - بخش 3: پلی اورتان (pvc-U) با مقاومت به ضربه زیاد (pvc-U) و پلی کلراید غیر کلر (vinyl chloride) (pvc-c) لوله
TS ISO 4433-4 لوله های ترموپلاستیک - مقاومت به مایعات شیمیایی - طبقه بندی - بخش 4: پلی (وینیلیدین فلوراید) (pvdf) لوله
TS 11448 لوله های پلاستیکی و اتصالات مقاومت شیمیایی - طبقه بندی

مثال شیمیایی به شرح زیر است.
استالدهید
اسید استیک
استون
هیدروکربور اشباع نشدهای بفرمول
اسید اکریلیک
الکل آلکیل
آلکیل بنزن
آلکیل کلرید
امین 
اسید آمینه
آمونیاک
کلرید آمونیوم
آنیلین
آرگون
بنزن
اسید بنزوئیک
بنزیل الکل
بنیدیلیدین آلدهید
فنیل
قیر طبیعی
اسید بوریک
تری فلوراید بور
روغن ترمز
برم 
متان برومو
بوتان
بوتیلن گلیکول
بوتانول
بوتیل استات
بوتیل فتالات
اسید بوتیاک
کلرید کلسیم
هیدروکسید کلسیم
دی اکسید کربن
carbondisulfide
مونوکسید کربن
هیدروکسید سدیم
کلرین
اسید استیک اسید کلر
کلر بنزن
متان کلر
اسید کلر سولفونیک
کلر تری فلووراتان
کلروفورم
اسید کرومیک
اسید سیتریک
تمیز کردن مواد شیمیایی (اسیدی)
تمیز کردن مواد شیمیایی (به طور کلی)
cresol
cyclohexanol با
عکس برگردان
دیابوتیل اتر
دیابوتییل فتالات
دی کروور بنزن
دیکلوراتان
دی اتیل اتر
دی ایزوپروپیل اتر
دی متیل اتر
دی متیل سولفات
اتان
الکل اتیلیک
اتیل استات
اتیل کلرید
اتیلن
کلرید اتیلن
اتيل کلر هيدرين
اتیلن گلیکول
اتیل اتیل
روغن
فلورید
فرمالدئيد
اسید فرمیک
روغن سوخت، دیزل
نفت خام، بنزین
روغن انتقال
گلیسیرین
گلیکول
گلیکول
روغن گرمایش
گاز هلیوم
گاز هلیوم
هپتان
هگزاکلروبنزن
هگزان
روغن هیدرولیک
اسید هیدروکلریک
اسید هیدروکلریک
اسید هیدروفلوئوریک
هیدروژن
کلرید هیدروژن
پراکسید هیدروژن
سولفید هیدروژن
ایزوپروپانول
ایزوپروپانول
نفت سفید
کتون
اسید لاکتیک
نمک لیتیم
روغن های روان کننده
روغن های روان کننده
هیدروکسید منیزیم
نمک های منیزیم
سولفات منیزیم
نمک منگنز
جیوه
متان
متانول
متیل آمین
متيل کلريد
متیل اتیل کتون
فرمت متيل
روغن معدنی
نفتالین
گاز طبیعی
نیتریک اسید
نیتریک اسید
نیتروبنزن
سوخت ماشینی
اکتن
اسکالیک اسید
اوزون
پنتانول
بنزین 
فنل
فنیل اتانول
اسید فتالیک
برومید پتاسیم
کلرید پتاسیم
دی کرومات پتاسیم
هیدروکسید پتاسیم
نیترات پتاسیم
پرمنگنات پتاسیم
سولفات پتاسیم
پروپان
اسید پروپیونیک
اسید پروپیونیک
آب باران
روغن یخچال
روغن سیلیکون
کربنات سدیم
کلرات سدیم
کربنات سدیم هیدروژن
هیدروکسید سدیم
هیپوکلریت سدیم
نمکهای سدیم
بخار
اسید استاریک
اسید استاریک
استایرن
گوگرد
دی اکسید گوگرد
اسید سولفوریک
تتراهیدروفوران
Tetrahydronaphthalin
تولوئن
تریکلروتان
ترشیلا اتیلن
متان تری کلر
نفت نفت
اوره
اوره
اسید اوریک
وینیل استات
Su
زایلن
کلرید روی