Определяне на съдържанието на отстраняеми силоксани във VW PV 3055 - екстракция с разтворител и последващ GC/MS анализ

Определяне на съдържанието на отстраняеми силоксани във VW PV 3055 - екстракция с разтворител и последващ GC/MS анализ

Стандартът „VW PV 3055 Определяне на съдържанието на летливи силоксани - Екстракция с разтворител, последвана от GC/MS анализ“, разработен от автомобилната компания Volkswagen, описва аналитичен метод за определяне на съдържанието на летливи силоксани чрез екстракция с разтворител, последвана от определяне на концентрацията с помощта на газова хроматография (GC) / масспектрометрия (MS). Полученото измерване е общото количество летливи силоксани, способни да отстранят газ в силиций-съдържащия материал. Това е подходящо за сравнение на материали в ранната фаза на разработка, но не позволява да се направи изявление за действителното поведение на емисиите в последващи случаи на употреба.

Определяне на съдържанието на отстраняеми силоксани във VW PV 3055 - екстракция с разтворител и последващ GC/MS анализ

Когато силиций-съдържащи материали се използват в затворени компоненти с подвижни електрически контакти (напр. превключващи и плъзгащи контакти, постояннотокови двигатели, релета, сензори на Нернст, оптика), потенциалната емисия на летливи силоксани трябва да се вземе предвид, за да се предотвратят електрически повреди (напр. образуване на изолационни слоеве, остъкляване).

Потенциалните области на приложение са показани в таблицата, озаглавена „Области на приложение на силикон-съдържащи материали“, дадена в стандарта, както следва:

  • Уплътнителни системи:
  • конектори
  • Двукомпонентни корпуси
  • Матови уплътнения
  • Едножилни уплътнения
  • О-пръстени
  • Радиални уплътнения на валове
  • Формовани и втвърдени на място уплътнения
  • Лепила:
  • За крепежни елементи или уплътнения
  • Разделяне на два метални компонента (за предотвратяване на контактна корозия)
  • Материали, които провеждат топлина:
  • Термопасти
  • Топлопреносни подложки
  • Силиконови гелове:
  • Защита на свързващите проводници
  • Защита от влага, замърсявания, корозия и термомеханични въздействия.
  • Системи за засаждане:
  • Заливане на електронни компоненти
  • Защита от влага, замърсявания, корозия и термомеханични въздействия.
  • Системи за амортисьори:
  • Амортисьори или лагери за CD и твърди дискове.
  • Ротационни амортисьори
  • Системи за боядисване:
  • Маски за запояване
  • Влагоустойчиви бои
  • Смазочни материали:
  • Едножилни уплътнения
  • Мазнини
  • Средства за освобождаване на форми / устройства за освобождаване на форми:
  • В инструменти за шприцване (силиконови форми)
  • Средства за отделяне на форми/инструменти
  • Изолация:
  • Изолатори за високо напрежение
  • кабели
  • Опаковъчни материали:
  • Пластмасови опаковки за оригинални части

По време на теста, пробата, която ще се изследва, се раздробява и претегля. След това се извършва 24-часов процес на екстракция с разклащане в n-хептан при 21 градуса плюс/минус 3 градуса. Полученият екстракт се анализира чрез GC/MS и количеството екстрахируем силоксан се определя като D5 еквивалент.

В автомобилната индустрия осигуряването на безопасността и качеството на интериорните материали е изключително важно, особено що се отнася до летливите органични съединения (ЛОС), които могат да повлияят на качеството на въздуха в автомобила или да допринесат за емисиите в околната среда. Volkswagen Group (VW), водещ световен производител на автомобили, е установил строги стандарти за тестване, за да регулира състава на материалите. Един такъв стандарт е стандартът VW PV 3055. Този стандарт се фокусира върху определянето на количеството екстрахируеми силоксани (органосилицийови съединения, широко използвани в полимери, каучуци и покрития поради техните смазочни, водоустойчиви и гъвкави свойства) в автомобилните части.

Силоксаните, особено техните циклични варианти като октаметилциклотетрасилоксан (D4), декаметилциклопентасилоксан (D5) и додекаметилциклохексасилоксан (D6), се срещат често в материали като силиконови еластомери и пластмаси. Макар и полезни от гледна точка на производителността, тяхната екстрахируемост може да доведе до емисии на газове, потенциални опасности за здравето (напр. дразнене на дихателните пътища) и регулаторен контрол съгласно рамки като REACH (Регистрация, оценка, разрешаване и ограничаване на химикали) в Европейския съюз. Стандартът VW PV 3055 разглежда този проблем, като предоставя стандартизиран метод за измерване и ограничаване на тези съединения и гарантира съответствие за доставчиците и производителите.

Силоксаните са полимери, съставени от повтарящи се силоксанови единици, съдържащи органични странични групи (обикновено метилови групи), което ги прави силно стабилни и инертни. Те се използват в уплътнения на превозни средства, лепила, текстил и тапицерия за интериор, за да подобрят издръжливостта и комфорта. Въпреки това, силоксаните с ниско молекулно тегло могат да мигрират от материалите във въздуха в кабината (да станат специфични), особено при топлина или влажност, допринасяйки за емисиите на летливи органични съединения (ЛОС).

Цикличните силоксани D4, D5 и D6 са ограничени съгласно REACH поради тяхната устойчивост, потенциал за биоакумулиране и токсичност. Стандартът VW PV 3055 е в съответствие с това, като е насочен към екстрахируеми силоксани, които могат да се излужват с помощта на разтворители, вместо общо съдържание, като по този начин симулират експозиция в реални условия.

Екстрахируемите силоксани са проблем, особено в електрическите превозни средства, където по-високи нива могат да бъдат достигнати в полимерите, свързани с батериите, и в региони със строги изисквания за качество на въздуха, като например стандартите за емисии Euro 6 на ЕС.

Основната цел на стандарта VW PV 3055 е да оцени отстраняемостта на силоксани от неметални материали, предназначени за вътрешни и външни повърхности на превозни средства. Той гарантира, че емисиите не надвишават праговете, които биха могли да повлияят на здравето на пътниците или на производителността на превозното средство. Обхватът на този стандарт е следният:

  • Материали: Полимери (напр. полиолефини, полиуретани), еластомери, лепила и текстил.
  • Компоненти: Елементи на арматурното табло, седалки, уплътнения и изолация на кабели.
  • Изключения: Метални части, при които екстракцията е незначителна, или напълно втвърдени композити.

Този стандарт определя общите граници на екстрахируем силоксан, обикновено до 5–10 mg/kg в зависимост от компонента, но точните стойности са патентовани и варират в зависимост от вида на материала. Спазването е задължително за доставчиците на VW и обикновено се изискват тестове по време на квалификацията на материалите и производствените инспекции.

Стандартът VW PV 3055 използва екстракция на базата на разтворител, последвана от хроматографски анализ, често срещан подход за летливи и полулетливи съединения. Този метод отразява установени протоколи като EPA Method 8260 или ASTM D6883, които са адаптирани за силоксани.

Накратко, този стандарт защитава здравето на пътниците чрез измерване на подвижните силоксани и подкрепя целите за устойчивост на VW.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване на предприятия в съответствие със стандарта „VW PV 3055 Определяне на съдържанието на екстрахируеми силоксани - Екстракция с разтворител и последващ GC/MS анализ“.

WhatsApp