Qu'est-ce que Carbon Black ?
Le test du noir de carbone est un groupe d'expériences dans lesquelles la proportion de noir de carbone dans le polymère est déterminée par pyrolyse (ISO 6964 / ASTM D1603) et sa distribution est graduée par microscopie (ISO 18553).
Objectif de Carbon Black
L'objectif est de vérifier que le noir de carbone est présent dans les produits polyoléfiniques destinés à être utilisés en extérieur à un taux qui assure une protection UV et est réparti de manière homogène.
À quels produits Carbon Black s'applique-t-il ?
- Tuyau et inserts en polyéthylène
- Jeomembranlar
- Gaines de câbles
- Produits d'extérieur en polyoléfine
Dans quels secteurs Carbon Black est-il utilisé ?
Normes relatives à Carbon Black
- ISO 6964
- ASTM D1603
- ISO 18553
- ASTM D5596 (distribution)
Conditions de Carbon Black
- Mesure du contenu
- Pesée du noir de carbone restant après pyrolyse en atmosphère inerte
- Distribution
- Classement de la taille et de la fréquence des grumeaux par microscopie en coupe mince
- Hedef oran
- Les normes relatives aux canalisations exigent généralement une plage de 2 à 2,5 % en masse
- Spécimen
- Tiré d'emplacements représentatifs du produit
Équipement pour Carbon Black
- Four à pyrolyse et système de gaz inerte
- Balance analytique
- Microtome ou presse à chaud (pour coupes fines)
- Microscopie optique et analyse d'images
Exigences d'échantillon pour Carbon Black
- L'échantillon doit être prélevé dans un endroit représentatif du produit
- La pyrolyse doit être effectuée dans une atmosphère inerte
- Une section transversale fine et uniforme est requise pour la distribution
- Le nombre d'exemplaires est défini dans la norme
Durée de Carbon Black
Généralement 3 à 5 jours.
Procédure de Carbon Black
- 1L'échantillon est prélevé dans des emplacements représentatifs.
- 2La pyrolyse est appliquée dans une atmosphère inerte.
- 3Le noir de carbone restant est pesé et le rapport est calculé.
- 4Une coupe mince est préparée.
- 5La distribution est graduellement scrutée au microscope.
- 6Les résultats sont comparés à la norme du produit.
Critères d'acceptation de Carbon Black
Les critères d'acceptation sont donnés dans la norme de produit ; La plage du rapport de teneur et le degré de dispersion sont limités individuellement.
Évaluation des résultats
Si la bonne proportion de noir de carbone est mal dispersée, la protection UV ne sera pas suffisante et des grumeaux créeront une concentration de stress. Par conséquent, le contenu et la distribution doivent être évalués ensemble. Si la pyrolyse est effectuée dans un environnement oxygéné, le résultat sera faible.
Rapport de Carbon Black
- Normes appliquées
- Lieux d'échantillonnage
- Conditions de pyrolyse
- Rapport de noir de carbone
- Degré de dispersion et microimages
Accréditation
EUROLAB détient une accréditation internationalement reconnue obtenue auprès des organismes d'accréditation parties aux accords de reconnaissance multilatérale de l'IAF et de l'ILAC, selon ISO/IEC 17025 pour les tests en laboratoire, ISO/IEC 17020 pour l'inspection et la surveillance, et ISO/IEC 17021-1 et ISO/IEC 17065 pour la certification des systèmes et des produits. Cette chaîne garantit que les rapports et certificats délivrés sont acceptés dans le monde entier.
La possibilité de proposer ce test dans le cadre d'une accréditation dépend de votre produit et de la norme appliquée ; l'accréditation étant méthodologique, le périmètre est confirmé par écrit au stade du devis.
Portée et autorisationsRèglements connexes
- Normes sur les produits de tuyaux et de géomembranes
Essais plastiques — Que couvre ce domaine d'essai ?
La section ci-dessous décrit le domaine auquel appartient l'essai Carbon Black ; les conditions et critères d'acceptation de cet essai figurent dans les sections ci-dessus. Le périmètre propre à votre produit est confirmé par écrit au stade du devis.
Les essais sur plastiques déterminent le comportement mécanique, thermique et à la combustion d'un matériau polymère. Contrairement aux métaux, les plastiques sont VISCOÉLASTIQUES : leur comportement dépend de la vitesse de chargement, de la température et de l'humidité. Le même matériau donne donc des résultats différents selon les conditions, et les conditions d'essai font partie intégrante du résultat.
La conséquence pratique de la viscoélasticité est la suivante : une pièce en plastique continue de se déformer avec le temps sous une charge constante (fluage), et la contrainte qu'elle supporte à déformation constante diminue avec le temps (relaxation des contraintes). Un assemblage vissé se desserre, un collier perd sa force de serrage, une étagère s'affaisse avec le temps. Un essai de traction de courte durée ne montre pas ce comportement ; un essai de longue durée ou un modèle accéléré est nécessaire.
Le comportement thermique est le deuxième axe principal. L'indice de fluidité à chaud indique l'aptitude à la mise en œuvre du matériau et la constance d'un lot à l'autre ; la température de fléchissement sous charge et le point de ramollissement Vicat donnent une limite approximative de la température de service. L'analyse thermique (DSC, ATG, DMA) révèle l'identité du matériau : température de transition vitreuse, comportement de fusion, cristallinité, taux de charge et température de décomposition.
Le comportement à la combustion est le troisième axe et se rattache directement aux normes produits. La classe UL 94 et l'indice limite d'oxygène sont inscrits dans la fiche technique du matériau ; une classe particulière est exigée pour le boîtier d'un appareil électrique, tandis qu'un système de classification différent s'applique à un produit de construction.
Le vieillissement est la partie du domaine le plus souvent négligée. Les plastiques se dégradent sous l'effet des UV, de la chaleur, de l'humidité et de l'oxygène : la couleur change, la surface se fissure, la résistance au choc diminue. Pour une pièce destinée à un usage extérieur, ce qui compte n'est pas ses valeurs du premier jour mais ses valeurs après vieillissement. Les enceintes à arc au xénon et à UV fluorescent accélèrent cette dégradation et permettent la comparaison.
Le résultat de cette famille est généralement inscrit dans la fiche technique du matériau, et les normes produits font référence à cette fiche. Mais il peut y avoir une différence entre la valeur de la fiche technique et le comportement de la pièce réelle : l'orientation formée pendant le moulage, les lignes de soudure et les contraintes internes font que la pièce se comporte différemment de l'éprouvette.
L'utilisation de contenu recyclé a ajouté une nouvelle question au domaine. La résine recyclée varie d'un lot à l'autre ; les propriétés mécaniques, la couleur et le comportement à la combustion peuvent varier entre les lots. Pour un fabricant utilisant du matériau recyclé, le contrôle des matières entrantes n'est donc pas un choix mais une nécessité.
Groupes de méthodes dans ce domaine
Mécanique
Traction, compression, flexion, choc Charpy et Izod, dureté (Shore), fluage et fissuration sous contrainte environnementale.
Thermique
Indice de fluidité à chaud (MFI), température de fléchissement sous charge (HDT), température de ramollissement Vicat, dilatation thermique linéaire.
Analyse thermique
Températures de transition et cristallinité par DSC, composition et décomposition par ATG, comportement mécanique dynamique par DMA.
Combustion
Classification UL 94, indice limite d'oxygène (LOI), essais au fil incandescent et à la flamme aiguille.
Vieillissement
Vieillissement accéléré par arc au xénon et UV fluorescent, vieillissement à l'air chaud, humidité et condensation.
Physique
Densité, absorption d'eau, teneur en cendres, perméabilité aux gaz et à la vapeur d'eau des films et feuilles.
Confusions fréquentes dans ce domaine
- Un résultat sur plastique sans vitesse et température d'essai indiquées ne peut pas être interprété ; le comportement viscoélastique dépend de ces paramètres.
- Le résultat d'une éprouvette ne se transpose pas directement à la pièce réelle ; l'orientation de moulage et les lignes de soudure sont déterminantes.
- Les valeurs HDT et Vicat ne sont PAS des températures de service ; elles donnent une indication approximative d'une limite supérieure et ne s'appliquent pas sous charge.
- La classe UL 94 dépend de l'épaisseur ; une épaisseur de paroi différente nécessite une nouvelle vérification.
- Pour les polymères absorbant l'humidité (comme le polyamide), les résultats sont trompeurs si un conditionnement n'est pas effectué.
- Les résultats ASTM D638 et ISO 527 ne sont pas directement équivalents ; les géométries des spécimens et les définitions de taux diffèrent.
Quelles décisions ces résultats étayent
- Sélection des matériaux et approbation des fournisseurs
- Satisfaire aux exigences d'inflammabilité et thermiques de la norme produit
- Vérification de l'utilisation de contenu recyclé et contrôle des lots
- Contrôle du procédé de moulage et cohérence des lots
- Démonstration de la résistance au vieillissement pour un usage extérieur
Tests associés
Questions fréquentes sur Carbon Black
Peut-on dire que si le taux de noir de carbone est correct, la répartition est également correcte ?
Non. Même si le ratio est correct, une répartition grumeleuse affaiblit la protection UV et crée des points de concentration de contraintes. Les deux mesures sont effectuées séparément et comportent des critères d'acceptation distincts.