Kemiallisen kestävyyden testit

Kemiallisen kestävyyden testit

Materiaalien erityisrakenteen mukaan on olemassa kemikaaleja, jotka voivat altistua tuotteelle tai laitteille, jotka koostuvat eri aineista luonnollisesti tai käsin, ja sen vastustuskyky näille kemikaaleille on erittäin tärkeää. Kevyt paino, helppo prosessoitavuus ja korroosionkestävyys, hyvät sähkö- ja lämmöneristysominaisuudet; Niitä käytetään suurina määrinä monilla toimialoilla, kuten kone-, lento-, sähkö- ja elektroniikkateollisuudessa. Muoveilla on kuitenkin erilaiset ominaisuudet kuin metalliset ja muut tekniset materiaalit.
Muovia muodostavien polymeerien luurankojen molekyylipaino, rakenne, silloitusaste ja funktionaaliset ryhmät vaikuttavat muovin fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin.
Materiaalin erityisen rakenteen ansiosta tuotteilla ja varusteilla on kemikaalien kestävyys.
Lisäksi kemikaalit, tuotteet, kuuma, kylmä, kostea, vetinen, altistuvat voimakkaalle auringonvalolle ja niin edelleen. käytetään ympäristössä. Näiden testien tarkoituksena on nähdä, kuinka kestävät materiaalit, jotka muodostavat tuotteita näihin ympäristöihin. Näille materiaaleille tehdään erilaisia ​​olosuhteita, jotka vaihtelevat testien mukaan. Vanhenemiskokeissa materiaalien kestävyyttä havaitaan vertaamalla ennen vanhenemista saatuja näytteitä ennen vanhenemista saatuja näytteitä.

Muovien ulkonäkö
Useimmat muovit ovat värittömiä. Siksi käytetään väriaineita halutun värin saamiseksi. Läpinäkymätön ulkonäkö voidaan saada sekä pigmenteillä että läpinäkyvällä tavalla liukoisille orgaanisille väriaineille. Jotkut polymeerit, kuten polymetyylimetokrylaatti, ovat hyvin kirkkaita.
Koska polymetyylimetarylaatti on myös kevyt, sitä käytetään sekä optisen lasin että ajoneuvojen, kuten ilma-alusten, sijasta.
Muovien pintakovuus
Haittapuolena on, että muovit ovat pehmeitä ja vähemmän naarmuuntumattomia.
Lämpömuovien kovuus pienenee eli pehmenee kuumien ja lisättyjen pehmittimien lisääntyessä.
Lämpöpattereissa lämpötilan nousu ei vaikuta merkittävästi kovuuteen.
Muovit ovat vähemmän jäykkiä kuin lasi, keramiikka ja metallit.
Muovien tiheys
Muovimateriaalien, paitsi puun, tiheys on pienempi kuin kaikki muut materiaalit.
Muovien tiheys on välillä 0,9 gr / cm3 ja 2,5 gr / cm3.
Vaikka niiden käytännölliset sovellutukset ovat tilavuudeltaan, niitä myydään painon mukaan, mikä lisää muovin pätevyyttä painon ollessa ensin.
Lämpöominaisuudet
Muovien lämpöominaisuudet ovat yksi tärkeimmistä ominaisuuksista.
Vaikka joitakin muoveja voidaan suositella pitkäaikaiseen käyttöön 100-180ºC-alueella ja useimmilla muoveilla on pehmeneminen laajalla lämpötila-alueella, vaikka muilla muoveilla, kuten polytetrafluorieteenillä (PTEE) ja polyfenyleenisulfidilla on käyttöikä jopa 250ºC.
Pehmennys- ja taipumislämpötila on menetelmä, joka määrittää korkean lämpötilan muovien käytön. On kuitenkin syytä huomata, että nämä lämpötilat eivät ole materiaalin maksimilämpötiloja.
Pienissä rasituksissa tai pitkän kantaman kuormissa muovit kestävät kuitenkin nämä tai korkeammat lämpötilat. Pehmenemislämpötila antaa olennaisesti tietoa vain materiaalin esivalinnassa.
Muovien tärkeä piirre on sen lämmönjohtavuus. Yleensä muovien lämmönjohtavuus on huono. Metallien lämmönjohtavuus on välillä 200-10.000x104 cal / cm.
Muovien lämmönjohtavuus on välillä 2,0-8,0 cal / cm. Muovien alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi kitkan tai toistuvien jännitysten aiheuttama lämpötilan kasvu aiheuttaa lämmön kertymistä materiaaliin.
Tämä tapahtuma aiheuttaa termistä väsymystä. Lämpö- väsymyksen vähentämiseksi lisäaineita lisätään muovimateriaaleihin.
Tätä tarkoitusta varten yleisimmin käytetyt lisäaineet ovat metallijauheet (alumiini, kupari jne.) Tai muovit, joissa on erilaisia ​​kuituja (hiilikuitu, lasikuitu jne.), Joilla on vähintään kymmenen kertaa suurempi lämmönjohtavuus.
Esimerkiksi 4-30: n epoksidien lämmönjohtavuus voi olla jopa 800-2500, kun sitä täydennetään lisäaineilla.
Muovien lämmönjohtavuus riippuu molekyylien rakenteellisista tekijöistä, eli kiteisyyden ja orientaation asteesta. Kiteisyyden ja orientoinnin aste kasvaa, joten sen lämmönjohtavuus on myös suuri.
Toinen lämpöominaisuus on lämpölaajeneminen.
Lämpölaajenemiskerroin, joka on tärkeä ongelma muovien käsittelyssä, on paljon suurempi kuin metallien.
Vahvistavien kuitujen lisääminen vähentää merkittävästi muovien lämpölaajenemista. Esimerkiksi lämpölaajenemiskerroin pienenee puoleen lisäämällä 60% lasikuituja poliisin tyreniin.
Lämmönjohtavuuden tapaan lämpölaajeneminen vaihtelee molekyylipainon ja rakenteellisten tekijöiden mukaan. Lämpölaajenemiskerroin pienenee, kun polymeerin kiteisyysaste kasvaa ristisidoksella ja sidostiheydellä.
Kerroin pienenee suunnan suunnassa ja kasvaa pystysuunnassa.
Lisäksi lämpölaajenemisen arvot ovat erilaiset muovien Tg lasittumislämpötilan ja sulamislämpötilan (Tm) ylä- tai alapuolella.
Muovien lämmönkestävyys on erittäin tärkeä tekijä. Yleensä termoplastiset aineet hajoavat 65-120ºC: ssa, kun kuormaa ei ole, ja jotkut lajikkeet hajoavat korkeissa lämpötiloissa, kuten 260ºC: ssä.
Siksi niitä tulisi käyttää korkeassa paineessa korkeissa lämpötiloissa. Lämpötilat ovat kovempia ja lämmönkestävämpiä. Jos lämpötila nousee, ne pysyvät kovina tiettyyn lämpötilaan saakka, mutta korkeissa lämpötiloissa ne hiilenevät ja hajoavat.
Yleensä lämpökovettimet voidaan altistaa vakiolämpötilalle 150-230ºC: n välillä; jotkin erityiset lämpösuojat kestävät jopa 260ºC: n. Täytemateriaalit, kuten asbesti ja männyn täyteaineet lisäävät muovien lämpöresistanssia.

Muovien kemialliset ominaisuudet
Muovit kestävät kemikaaleja paremmin kuin metallit. Vaikka heikot happo-, emäs- ja suolaliuokset eivät vaikuta kestomuoveihin, ne liuottavat ja turpoavat orgaanisissa liuottimissa. Vahvat hapot ja emäkset vaikuttavat kemiallisesti termoplastisiin aineisiin.
Lämpötilat ovat alueita, joissa hajoaminen aloitetaan kemikaalien kosketuksessa termoplastisten materiaalien, taivutuksen aiheuttamien halkeamien, kutistumisen ja vastaavien jännitysten vuoksi muovin käytön aikana.
Polymeerien kemiallinen kestävyys riippuu reagenssin tyypistä ja pitoisuudesta, polymeerirakenteesta, lämpötilasta, käytetystä stressistä, pinnan karheudesta ja morfologiasta. Lyhytaikaiset polymeerikemialliset vuorovaikutukset määräytyvät vetokokeiden avulla ja pitkäaikaiset vuorovaikutukset määritetään kitkakokeilla.
Muovien syttyvyysominaisuudet
Muovit ovat hyvin herkkiä liekille. Yleensä termoplastien palamisnopeus voidaan hidastaa käyttämällä lisäainetta. Monet muovit eivät kuitenkaan pala palamaan sen jälkeen, kun liekki on poistettu.
Muovimateriaalin syttyvyys voidaan mitata, mutta yleensä tämä ominaisuus riippuu monista palon erityisolosuhteisiin liittyvistä tekijöistä. Esimerkiksi kiinteä PVC: tä sisältävä pehmennin sammuu itsestään, kun liekki poistetaan, kun taas vaahtomuovia PVC ilman pehmittimiä palaa edelleen kasassa.
Vaikka monet testimenetelmät ovat syntyneet, se perustuu kriittisen hapen indeksin (COI) käsitteeseen, joka on hyväksytty viime vuosina.
Muovien säänkesto
Polymeerien hajoaminen ajan myötä johtuu materiaalin kemiallisesta hajoamisesta.
Tämä ilmiö esiintyy yhden tai useamman tekijän vaikutuksesta.
Näistä tärkeimmät ovat lämpö-, mekaaniset, valokemialliset, säteily-, biologiset ja kemialliset tekijät.
Usein olosuhteet sallivat eri kulumisen samanaikaisesti.
Esimerkiksi altistunut polymeeri altistuu UV-säteilylle, hapelle ja ilmakehän päästöille.
Samoin polymeerille kohdistetaan lämpöä, mekaanisia voimia ja happea, jotka voivat aloittaa kulumisen hoidon aikana.
Muovien säänkesto; säteily on seurausta hankauksen, sateen tai raekerosion kemiallisista vaikutuksista ja lentävien hiukkasten aiheuttamasta ilmansaasteesta.
Termoplastien kestävyys näihin tekijöihin vaihtelee erittäin hyvästä (akryyli ja PVC) heikosta (polystyreeni ja selluloosa-asetaatti). Veden imeytymisen ja plastisoivan vaikutuksen vuoksi kestomuovien kestävyys on huono.
Tärkein tekijä on kuitenkin UV-säteilyn vaikutus. Molemmissa tapauksissa muovimateriaali on löysä; Lisäksi värin menetys tapahtuu ultraviolettivaikutuksen vuoksi. UV-säteille kestävimmät ovat älykkyys.
Muilla muoveilla ei ole samaa kestävyyttä, mutta niiden ominaisuuksia voidaan parantaa sopivilla lisäaineilla, kuten hiilimustalla. Ilman vaikutus on yleisin silloin, kun putket altistuvat auringonvalolle pitkään.
Lisätään lisäaineita, kuten antioksidantteja ja stabilointiaineita, lisäämään muovimateriaalien kestävyyttä sää- ja ilmastovaikutuksia vastaan.

Muovien kemiallisen kestävyyden ominaisuudet testataan seuraavissa standardeissa.
TS ISO 4433-1 Lämpömuoviputket - Kemiallisten nesteiden kestävyys - Luokitus - Osa 1: Upotuskokeen menetelmä
TS ISO 4433-2 Termoplastiset putket - Kemiallisten nesteiden kestävyys - Luokitus - Osa 2: Polyolefiiniputket
TS ISO 4433-3 Termoplastiset putket - Kemiallisten nesteiden kestävyys - Luokitus - Osa 3: Polyuretaani (pvc-U), jolla on suuri iskunkestävyys (pvc-U) ja ei-kloorattu poly (vinyylikloridi) (PVC-C) putket
TS ISO 4433-4 Termoplastiset putket - Kemiallisten nesteiden kestävyys - Luokitus - Osa 4: Poly (vinylideenifluoridi) (pvdf) putket
TS 11448 Muoviputket ja liittimet kemiallinen kestävyys - Luokitus

Esimerkki Kemikaalit ovat seuraavat.
asetaldehydiä
Etikkahappo
asetoni
asetyleeni
Akryylihappo
Alkyylialkoholi
Alkyylibentseeni
Alkyylikloridi
Amin 
Aminohappo
ammoniakki
Ammoniumkloridi
aniliini
Argon
bentseeni
Bentsoehappo
Bentsyylialkoholi
Bentsylideenialdehydi
bifenyyli
bitumi
Boorihappo
Booritrifluori
Jarruneste
Brom 
Bromimetaani
butaani
butaanidiolia
butanolia
Butyyliasetaatti
Butyyliftalaatti
Voihappo
Kalsiumkloridi
Kalsiumhydroksidi
hiilidioksidi
rikkihiiltä
hiilimonoksidi
Natriumhydroksidi
kloori
Kloorietikkahappo
Klooribentseeni
Kloorimetaani
Kloorisulfonihappo
Klooritrifluorietaani
kloroformi
Kromihappo
Sitruunahappo
Puhdistuskemikaalit (hapan)
Kemikaalien puhdistus (yleinen)
kresoli
sykloheksanolia
siirtokuva
Dibutyylieetteri
Dibutyyliftalaatti
Diklooribentseeni
dikloorietaani
Dietyylieetteri
Di-isopropyylieetteri
Dimetyylieetteri
Dimetyyli- sulfaatti
etaani
etanolia
Etyyliasetaatti
Etyylikloridi
eteeni
Etyleenikloridi
Eteeni kloorihydriini
Etyleeniglykoli
Etyleenioksidi
öljyt
fluoridi
formaldehydiä
Muurahaishappo
Polttoöljy, diesel
Polttoöljy, bensiini
Vaihteistoöljy
glyseroli
glykoli
glykoli
Lämmitysöljy
helium
helium
heptaani
heksaklooribentseenin
heksaani
Hydrauliöljy
Kloorivetyhappo
Kloorivetyhappo
Hydrofluorihappo
vety
Kloorivety
Vetyperoksidi
Vety- sulfidi
isopropanoli
isopropanoli
kerosiini
ketonit
Maitohappo
Litium- suolat
Voiteluöljyt
Voiteluöljyt
Magnesiumhydroksidi
Magnesiumsuolat
Magnesiumsulfaatti
Mangaanisuola
elohopea
metaani
metanoli
metyyliamiinia
Metyylikloridi
Metyylietyyliketoni
Metyyli
Kivennäisöljy
naftaliini
maakaasu
Typpihappo
Typpihappo
nitrobentseeniä
oktaani
okteeni
Oksaalihappo
Ozon
pentanoli
Bensiini 
fenoli
Fenyylietanoli
Ftaalihappo
Kaliumbromidi
Kaliumkloridi
Kaliumdikromaatti
Kaliumhydroksidi
Kaliumnitraatti
Kaliumpermanganaatti
Kaliumsulfaatti
propaani
Propionihappo
Propionihappo
Sadevesi
Jääkaapin öljy
Silikoniöljy
Natriumkarbonaatti
Natriumkloraatti
Natriumvetykarbonaatti
Natriumhydroksidi
Natriumhypokloriitti
Natriumsuolat
höyry
Steariinihappo
Steariinihappo
styreeni
rikki
rikkidioksidin
Rikkihappo
tetrahydrofuraani
tetrahydronaftalin
tolueeni
trikloorietaani
trikloorietyleeni
Trikloorimetaani
Neft-öljy
ureaa
ureaa
Virtsahappo
Vinyyliasetaatti
Su
ksyleeni
Sinkkikloridi