مقاومت شیمیایی چیست؟
در آزمایش مقاومت شیمیایی، نمونه در یک محیط شیمیایی تعریف شده در دما و مدت زمان مشخص نگهداری می شود. سپس تغییر جرم، ابعاد، ظاهر و خواص مکانیکی اندازه گیری می شود. نوع تحت فشار آن (ISO 22088) خطر ترک خوردگی استرس محیطی را نشان می دهد.
هدف مقاومت شیمیایی
هدف این است که مشخص شود آیا محصول در محیط خدمات خود در برابر مواد شیمیایی مقاومت می کند یا خیر. یکی از موذی‌ترین اشکال آسیب در پلاستیک‌ها، یک ماده شیمیایی است که به خودی خود بی‌ضرر به نظر می‌رسد و تحت استرس شروع به ترک خوردن می‌کند.
مقاومت شیمیایی بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- مخازن و لوله های نگهداری مواد شیمیایی
- سیستم های سوخت و سیال خودرو
- تمیز کردن بسته بندی محصولات
- مواد مصرفی آزمایشگاهی و پزشکی
- واشر و عناصر آب بندی
مقاومت شیمیایی در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با مقاومت شیمیایی
- ISO 175 (تعیین اثرات غوطه وری در مواد شیمیایی مایع روی پلاستیک)
- سری ISO 22088 (تعیین مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس محیطی)
- ASTM D543 (مقاومت پلاستیک ها در برابر معرف های شیمیایی)
- ASTM D1693 (ترک استرس محیطی پلاستیک اتیلن)
شرایط مقاومت شیمیایی
- Kimyasal ortam
- موردی که محیط خدمات محصول را نشان می دهد. از مشخصات
- دما و مدت
- برای منعکس کردن شرایط خدمات؛ از مشخصات
- Gerilme durumu
- غوطه وری آزاد یا تحت فشار/تنش ثابت
- مقادیر اندازه گیری شده
- تغییر جرم و اندازه، ظاهر، سختی، خواص کششی
تجهیزات مقاومت شیمیایی
- ظروف غوطه وری مقاوم در برابر مواد شیمیایی و فر با دمای کنترل شده
- تعادل تحلیلی و تجهیزات اندازه گیری ابعادی
- وسایل نگهدارنده استرس (نوار خم، حلقه C)
- تست کشش
- هود و تجهیزات حفاظت فردی
الزامات نمونه برای مقاومت شیمیایی
- نمونه باید به گونه ای گرفته شود که نشان دهنده دوره تولید یا دسته باشد.
- توضیحات نمونه، نوع مواد و جهت تولید در صورت وجود باید ذکر شود.
- استاندارد مورد استفاده و هرگونه مشخصات مشتری باید همراه با نمونه ارائه شود.
- آزمایش ممکن است مخرب باشد. تعداد نمونه مورد نیاز باید از قبل تایید شود.
- سطوحی که مورد آزمایش قرار می گیرند باید در حین حمل و نقل محافظت شوند.
مدت مقاومت شیمیایی
مدت زمان غوطه وری از مشخصات آن ناشی می شود و می تواند از چند روز تا چند ماه افزایش یابد. نقاط ارزیابی موقت برای نظارت بر روند برنامه ریزی شده است.
روش اجرای مقاومت شیمیایی
- 1محیط سرویس تعیین می شود و ماده شیمیایی آزمایش انتخاب می شود.
- 2نمونه ها آماده شده و اندازه گیری های اولیه انجام می شود.
- 3در صورت نیاز، نمونه ها تحت کرنش تعریف شده ثابت می شوند.
- 4نمونه ها در ماده شیمیایی غوطه ور می شوند و در دما نگهداری می شوند.
- 5نمونه ها برداشته می شوند و در نقاط میانی تعریف شده مورد بررسی قرار می گیرند.
- 6در پایان، نمونه ها تمیز و تهویه می شوند.
- 7تغییر در جرم، ابعاد، ظاهر و خواص مکانیکی اندازه گیری می شود.
معیارهای پذیرش مقاومت شیمیایی
استاندارد روش نحوه انجام آزمایش را مشخص می کند، نه اینکه چه نتیجه ای باید باشد. محدودیت پذیرش از استاندارد مواد یا محصول، مشخصات مشتری یا مقررات مربوطه ناشی می شود. بنابراین این صفحه محدودیت عددی ارائه نمی دهد.
ارزیابی نتایج
نتیجه به صورت درصد تغییرات نسبت به شروع و یافته های بصری داده می شود. محدودیت پذیرش از مشخصات محصول ناشی می شود. ترک خوردگی، تاول یا تورم قابل توجه نشان دهنده نامناسب بودن جفت ماده-شیمیایی است.
گزارش مقاومت شیمیایی
- توضیحات نمونه، اطلاعات مواد/محصول و شماره دسته در صورت وجود
- روش آماده سازی نمونه و شرایط تهویه
- شرایط استاندارد و آزمون اعمال می شود
- ابزار مورد استفاده و وضعیت کالیبراسیون
- نتایج و واحدهای اندازه گیری
- عدم قطعیت اندازه گیری (در صورت درخواست)
- بیانیه ای مبنی بر اینکه نتیجه فقط برای نمونه ارسال شده برای آزمایش اعمال می شود
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- استانداردهای هماهنگ با توجه به خانواده محصول اعمال می شود
- اتحادیه اروپا 765/2008 (چارچوب نظارت بر بازار و اعتباربخشی)
- مقررات مربوط به محصول و مشخصات مشتری
آزمون پلاستیک — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون مقاومت شیمیایی به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های پلاستیک رفتار مکانیکی، حرارتی و احتراقی یک ماده پلیمری را تعیین می‌کنند. برخلاف فلزات، پلاستیک‌ها ویسکوالاستیک هستند: رفتار آن‌ها به سرعت بارگذاری، دما و رطوبت بستگی دارد. از این رو، ماده یکسان در شرایط مختلف نتایج متفاوتی می‌دهد و شرایط آزمون بخش جدایی‌ناپذیر نتیجه است.
پیامد عملی ویسکوالاستیسیته این است: یک قطعه پلاستیکی تحت بار ثابت با گذشت زمان همچنان تغییر شکل می‌دهد (خزش) و تنشی که در تغییرشکل ثابت تحمل می‌کند با گذشت زمان کاهش می‌یابد (تخفیف تنش). یک اتصال پیچی شل می‌شود، یک بست نیروی گیره‌ای خود را از دست می‌دهد، یک قفسه با گذشت زمان خم می‌شود. یک آزمون کشش کوتاه‌مدت این رفتار را نشان نمی‌دهد؛ آزمون بلندمدت یا مدل شتاب‌یافته لازم است.
رفتار حرارتی محور اصلی دوم است. نرخ جریان مذاب نشان‌دهنده قابلیت فرآوری ماده و یکنواختی بین بچ‌ها است؛ دمای انحراف حرارتی و نقطه نرم‌شدن ویکات حد تقریبی دمای کارکرد را نشان می‌دهند. تحلیل حرارتی (DSC، TGA، DMA) هویت ماده را آشکار می‌کند: دمای انتقال شیشه‌ای، رفتار ذوب، بلورینگی، میزان پرکننده و دمای تجزیه.
رفتار احتراق سومین محور است و مستقیماً به استانداردهای محصول مرتبط می‌شود. کلاس UL 94 و شاخص اکسیژن حدی در برگه اطلاعات ماده ثبت می‌شود؛ برای بدنه یک دستگاه الکتریکی کلاس خاصی لازم است، در حالی که برای یک محصول ساختمانی سیستم طبقه‌بندی دیگری اعمال می‌شود.
پیرسازی پرحذف‌ترین بخش این حوزه است. پلاستیک‌ها تحت تأثیر اشعه فرابنفش، گرما، رطوبت و اکسیژن تخریب می‌شوند: رنگ تغییر می‌کند، سطح ترک می‌خورد، مقاومت ضربه کاهش می‌یابد. برای قطعه‌ای که قرار است در فضای باز استفاده شود، آنچه اهمیت دارد مقادیر روز اول نیست بلکه مقادیر پس از پیرسازی است. تجهیزات قوس زنون و فرابنفش فلورسنت این تخریب را تسریع کرده و امکان مقایسه را فراهم می‌کنند.
خروجی این حوزه معمولاً در برگه اطلاعات ماده ثبت می‌شود و استانداردهای محصول به آن برگه ارجاع می‌دهند. اما ممکن است بین مقدار برگه اطلاعات و رفتار قطعه واقعی تفاوت وجود داشته باشد: جهت‌گیری ایجادشده حین قالب‌گیری، خطوط جوش و تنش‌های داخلی باعث می‌شود قطعه متفاوت از نمونه رفتار کند.
استفاده از محتوای بازیافتی پرسش تازه‌ای به این حوزه افزوده است. رزین بازیافتی از بچی به بچ دیگر تغییر می‌کند؛ خواص مکانیکی، رنگ و رفتار احتراق ممکن است بین بچ‌ها جابه‌جا شود. بنابراین برای تولیدکننده‌ای که از مواد بازیافتی استفاده می‌کند، کنترل مواد ورودی یک انتخاب نیست بلکه یک ضرورت است.
گروه‌های روش در این حوزه
مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شارپی و ایزود، سختی (شور)، خزش و ترک‌خوردگی تنشی محیطی.
حرارتی
شاخص جریان مذاب (MFI)، دمای انحراف حرارتی (HDT)، دمای نرم‌شدن ویکات، انبساط حرارتی خطی.
تحلیل حرارتی
دماهای انتقال و بلورینگی با DSC، ترکیب و تجزیه با TGA، رفتار مکانیکی دینامیکی با DMA.
احتراق
طبقه‌بندی UL 94، شاخص اکسیژن حدی (LOI)، آزمون‌های سیم داغ و شعله سوزنی.
پیری
پیرسازی شتاب‌یافته با قوس زنون و فرابنفش فلورسنت، پیرسازی با هوای گرم، رطوبت و چگالش.
فیزیکی
چگالی، جذب آب، محتوای خاکستر، نفوذپذیری گاز و بخار آب در فیلم و ورق.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- نتیجه آزمون پلاستیک بدون ذکر سرعت و دمای آزمون قابل تفسیر نیست؛ رفتار ویسکوالاستیک به این پارامترها بستگی دارد.
- نتیجه نمونه به‌طور مستقیم به قطعه واقعی منتقل نمی‌شود؛ جهت‌گیری قالب‌گیری و خطوط جوش تعیین‌کننده هستند.
- مقادیر HDT و ویکات دمای کارکرد نیستند؛ صرفاً نشانه‌ای تقریبی از حد بالا هستند و تحت بار اعمال نمی‌شوند.
- کلاس UL 94 به ضخامت بستگی دارد؛ ضخامت دیواره متفاوت نیازمند بازتأیید است.
- برای پلیمرهای جاذب رطوبت (مانند پلی‌آمید)، اگر شرطی‌سازی انجام نشود نتایج گمراه‌کننده خواهند بود.
- نتایج ASTM D638 و ISO 527 مستقیماً معادل نیستند. هندسه نمونه و تعاریف نرخ متفاوت است.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- انتخاب ماده و تأیید تأمین‌کننده
- برآورده‌کردن الزامات قابلیت اشتعال و حرارتی استاندارد محصول
- تأیید استفاده از محتوای بازیافتی و کنترل بچ
- کنترل فرآیند قالب‌گیری و یکنواختی بچ
- اثبات مقاومت در برابر پیرسازی برای استفاده در فضای باز
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره مقاومت شیمیایی
چرا تحت استرس هم تست می شود؟
بسیاری از پلاستیک‌ها نمی‌توانند تحت فشار یک ماده شیمیایی مقاومت کنند که در صورت عدم تنش در برابر آن مقاومت می‌کنند. ترک خوردگی تنش محیطی از این طریق ایجاد می شود و سهم قابل توجهی از شکستگی های مزرعه را توضیح می دهد.
مدت زمان آزمون چقدر باید باشد؟
شرایط خدمات محصول مدت زمان را تعیین می کند. استاندارد مدت زمان را پیشنهاد نمی کند. مشخصات یا ارزیابی ریسک آن را تعریف می کند.