ASTM D4218 Определяне на съдържанието на въглероден сажди в полиетиленови композити чрез муфелна пещ

ASTM D4218 Определяне на съдържанието на въглероден сажди в полиетиленови композити чрез муфелна пещ

Стандартът „ASTM D4218 Стандартен метод за изпитване за определяне на съдържанието на въглеродни сажди в полиетиленови композити чрез техника на муфелна пещ“, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за определяне на черни полиетиленови съединения, съдържащи канални или пещни сажди. Този метод не е приложим за термични черни. Освен това, този метод за изпитване не е подходящ за пластмаси, които се карбонизират по време на пиролиза.

ASTM D4218 Определяне на съдържанието на въглероден сажди в полиетиленови композити чрез муфелна пещ

За целите на този стандарт, освен ако не е посочено друго, се прилагат термините и определенията, дадени в ASTM D883, както и следните. За термини, свързани с прецизност и отклонение и свързани теми, термините, използвани в този стандарт, са дефинирани по подходящ начин в ASTM E456.

  • Каналните черни се отнасят до въглеродни черни, получени чрез процес, работещ в отворена система, в която множество малки дифузионни пламъци горят във въздуха и отлагат въглерод върху охладени повърхности.
  • Пещните сажди се отнасят до въглеродни сажди, произведени чрез принципа на непрекъснато окислително горене в затворени системи.
  • Термичните черни се отнасят до онези въглеродни черни, които се основават на процес, използващ термично разлагане при липса на кислород и действащ в затворена система. Частиците растат много бавно и могат да се превърнат в много големи и нишковидни структури.

По време на теста, черно полиетиленово съединение, съдържащо се в алуминиев контейнер за еднократна употреба, се пиролизира в муфелна пещ за кратко време. По време на пиролизата на полимера, въздухът в муфелната пещ се деоксигенира, за да се предотврати изгарянето на останалите сажди. Както е описано в метода за изпитване, описан в ASTM D2741, всички сажди, генерирани от първоначалното горене на газовете, се консумират преди самите сажди.

След охлаждане и претегляне за оставащи сажди, контейнерът и съдържанието му се поставят обратно в муфелната пещ, за да се определи съдържанието на пепел, а резултатите се използват за определяне на действителното съдържание на сажди. Това се прави само ако има съмнение, че съединението съдържа минерални пълнители и сажди.

Този метод за изпитване може да доведе до дублиране на данни от изпитвания за 20 минути или по-малко за просто определяне на съдържанието на сажди. Този метод за изпитване е подходящ за контрол на качеството на производството, техническо обслужване и изследователски проучвания. За изискванията на референтните органи броят на дублираните измервания се увеличава. Като алтернатива, контролна проба с известно съдържание на сажди се тества с неизвестната проба. Необходимите инструкции за референтно изпитване са включени в ASTM D1603.

Основното оборудване, използвано в тези тестове, е:

  • Абсорбатор или вентилационен капак.
  • Муфелна пещ с три вътрешни размери приблизително 100 мм x 100 мм x 100 мм. Пещи с по-големи вътрешни размери се оказват неподходящи. Уплътнението на вратата трябва да е без отворени пукнатини или отчупвания, които биха позволили на въздух да влезе в пещта. Муфелна пещ с голи нагревателни проводници в основата на пещта не трябва да се използва без допълнителни предпазни мерки за електрическа безопасност.
  • Сито, 20-Mesh, приблизително 120 мм x 100 мм. Приблизително 10 мм от дългия размер се сгъва надолу, за да се осигури повдигната платформа, която да се побере вътре в муфелната пещ.
  • Термодвойка-сонда, регулатор на температурата или еквивалентен. Това е неразделна част от по-новите муфелни пещи или се закупува отделно за по-добър контрол в по-старите пещи.
  • Десикант, съдържащ алуминиев оксид или еквивалентен десикант (напр. 255 mm).
  • Лабораторен интервален таймер с аларма.
  • Алуминиев контейнер за претегляне за еднократна употреба. Достатъчни са контейнери с извити ръбове и издатини по ръба.
  • Дълги клещи или пинсети (250 до 300 мм).
  • Аналитична везна с точност до 0,1 мг.

Не трябва да се използва муфелна пещ с открити нагревателни елементи в основата ѝ. Трябва да се вземат предпазни мерки, за да се осигури електрическа безопасност на пещта. Пластмасите, които отделят корозивни изпарения по време на пиролиза, не трябва да се тестват. Вратата на муфелната пещ не трябва да се отваря по време на теста. Отварянето на вратата, докато от уплътнението на вратата се отделят изпарения, ще ги запали. Този тест трябва да се извърши в аспиратор или под вентилационен капак, за да се отстранят получените изпарения.

Пробите се получават от режимите за вземане на проби на производителя или купувача или от специално идентифицирана част. Тестовите проби са под формата на гранули или изрязани парчета от материал, като например тръба, обвивка, филм или матрица. Замърсените материали трябва да се измият, а печатните материали, като например филми, трябва да се избършат с подходящ разтворител.

Няма нужда от кондициониране.

По време на изпитването муфелната пещ се поставя в аспиратор или под вентилационен капак. Регулаторът на температурата се настройва на 600°C и се оставя да се стабилизира между 600 и 610°C. Алуминиев контейнер за претегляне се маркира с идентификационен знак на езичето. Контейнерът се поставя върху екрана на муфелната пещ и повърхностното масло се изгаря в продължение на 2 минути. С помощта на щипки контейнерът се прехвърля в сушилнята и се оставя да се охлади поне 2 минути. Контейнерът се претегля точно на аналитична везна и резултатите се записват. Добавя се приблизително 1 g проба, контейнерът и съдържанието му се претеглят точно отново и резултатите се записват.

С помощта на щипци поставете претегления контейнер и съдържанието му в муфелната пещ и настройте интервалния таймер на 3 минути. Ако няма известни пълнители за опепеляване, това време е достатъчно. Ако има други или допълнителни пълнители, които ще се окисляват допълнително, се следва следната процедура, за да се постигне по-пълна пиролиза. След изтичане на времето контейнерът се изважда от муфелната пещ с помощта на щипци и се поставя в сушилнята, за да се охлади за поне 2 минути. По-дългите времена на охлаждане не влияят на изпитването. Контейнерът и всички останали сажди се претеглят точно отново и резултатите се записват.

Ако има съмнение за наличие на пепелообразуващи минерални пълнители в сместа, използвайте щипки, за да върнете контейнера и съдържанието муфелната пещ за 10 минути или повече, докато остане само светла пепел. С помощта на щипки прехвърлете контейнера и съдържанието от муфелната пещ в ексикатор и оставете да се охлади поне 2 минути. Претеглете точно контейнера и пепелта и запишете резултатите. За всяка проба се правят поне две определяния.

Изчисленията се извършват с помощта на уравнението, дадено в стандарта.

Муфелната пещ е вид муфелна пещ и представлява пещ, в която материалът е изолиран от горивото и всички продукти на горенето, включително газове и летяща пепел.

Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, се гордее със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги по тестване в съответствие със „ASTM D4218 Стандартен метод за изпитване за определяне на съдържанието на въглероден сажди в полиетиленови съединения с помощта на техниката на муфелна пещ“.

WhatsApp