DIN 53715 Изпитване на пластмаси - Определяне на съдържанието на вода чрез титрационен метод съгласно Карл Фишер

DIN 53715 Изпитване на пластмаси - Определяне на съдържанието на вода чрез титрационен метод съгласно Карл Фишер

Стандартът „DIN 53715 Изпитване на пластмаси - Определяне на съдържанието на вода чрез титруващ метод на Карл Фишер“, публикуван от Германския институт по стандартизация (DIN), описва метода за определяне на съдържанието на вода (влага) в пластмаси (полимери) и техните крайни продукти. Този метод използва техниката на титруване на Карл Фишер, високо специфичен и точен химичен метод за измерване на следи от вода.

DIN 53715 Изпитване на пластмаси - Определяне на съдържанието на вода чрез титрационен метод съгласно Карл Фишер

Много пластмаси (като полиамиди, поликарбонати, полиестери и полипропилен) са чувствителни към влага. Излишната вода може да причини:

  • По време на обработка (напр. шприцване или екструдиране), хидролизата води до разкъсване на веригата и намаляване на механичните свойства.
  • Дефекти в отливките, като например мехурчета, разпръскване или повърхностни дефекти.
  • Неправилни измервания на теглото или размера по време на контрола на качеството.

Точното определяне на съдържанието на влага е от решаващо значение за сушенето на материалите преди обработка, осигуряването на качеството и спазването на техническите информационни листове. За материали като полипропилен (PP), полиамид 66/найлон 66 (PA66), полиетилен с висока плътност (HDPE) и полиметилметакрилат/акрил (PMMA), стойностите на влагата обикновено се посочват в техническите информационни листове съгласно стандарта DIN 53715.

Титруването по Карл Фишер е обемна или кулометрична техника, базирана на реакцията на Бунзен, модифицирана за вода:

  • Реагентът реагира селективно с вода.
  • Крайната точка се определя електрохимично или визуално.
  • Може да измерва обема на водата с висока точност, от нива на ppm до няколко процентни пункта.

Стандартният метод DIN 53715 определя подготовката на пробите, процедурата за титруване, реактивите, оборудването и изчисленията за пластмаси в различни форми (гранули, прах, готови части).

Въпреки че стандартът DIN 53715 е отменен, методът на Карл Фишер продължава да се използва широко в пластмасовата промишленост. Този стандарт е до голяма степен заменен или хармонизиран със следните международни стандарти:

  • ISO 15512 Пластмаси - Определяне на водно съдържание (съвременен еквивалент на стандарт DIN 53715)
  • ISO 760 Общ метод на Карл Фишер
  • ASTM D6980 или подобен (влага в пластмаси)

Много изпитвателни лаборатории все още приемат или предлагат тестове съгласно стандарта DIN 53715 за по-стари спецификации.

Типичните приложения са следните:

  • Входяща проверка на суровините (смоли, съединения)
  • Контрол на качеството на хигроскопични инженерни пластмаси (напр. найлон/PA)
  • Проверка на процесите на сушене (сушилни, влагоабсорбатори)
  • Анализ на повреди на формовани части (дефекти, свързани с влага)
  • Проверка на информационния лист за материалите

Накратко, стандартът DIN 53715 описва метод за определяне на съдържанието на вода в пластмаси, използвайки високочувствителната техника на титруване по Карл Фишер. Съдържанието на влага е критичен параметър в полимерните материали, тъй като дори малки количества вода могат значително да повлияят на поведението при обработка и характеристиките на крайния продукт.

Целите на този стандарт са:

  • Да се ​​осигури точен и повтаряем метод за измерване на следи от вода в пластмаси.
  • За подпомагане на контрола на качеството по време на производството и обработката на материалите.
  • За предотвратяване на дефекти като мехурчета, кухини и влошаване, причинено от влага.
  • Осигуряване на последователност в материалите, използвани в чувствителни приложения, като например електронни и автомобилни компоненти.

Стандартът DIN 53715 се основава на титруване по Карл Фишер, химичен метод, специално разработен за измерване на съдържанието на вода. Този метод работи по следния начин: Водата в пробата реагира с йод, серен диоксид и основа в подходящ разтворител (обикновено метанол). Реакцията е стехиометрична, което означава, че количеството консумиран йод е право пропорционално на количеството налична вода.

При този метод се използват два често срещани подхода:

  • Волуметрично титруване по Карл Фишер: Подходящо за високо съдържание на влага (обикновено поне 0,1%).
  • Кулонометрично титруване по Карл Фишер: Идеално за много ниски нива на влажност (ppm диапазон)

Процедурата, описана в стандарта DIN 53715, обикновено следва следните стъпки:

  • Подготовка на пробите: Пластмасовите проби се фино смилат (гранули, прахове или малки парченца). По време на обработката се избягва натрупване или загуба на влага.
  • Извличане на вода: Водата се извлича от пластмасата, както следва:
    • Директно разтваряне (ако полимерът е разтворим)
    • Термична екстракция (метод в пещ), при която водата се изпарява и се прехвърля в титруваща клетка.
  • Титруване: Екстрахираната вода реагира с реактив на Карл Фишер. Крайната точка се определя, както следва:
    • Визуално (рядко срещано в днешно време)
    • Електрохимично (съвременни автоматизирани системи)
  • Изчисление: Съдържанието на вода се изчислява като процент или части на милион (ppm).

Стандартът DIN 53715 се използва най-често за определяне на влажност в следните области:

  • Термопласти (напр. полиамид, PET, поликарбонат)
  • Инженерни пластмаси, използвани в автомобилната и електрониката.
  • Сурови полимерни гранули преди обработка
  • Готови пластмасови части, изискващи строг контрол на влажността.

Влагата може да има сериозни последици за пластмасите:

  • Хидролиза (намалява молекулното тегло) протича по време на обработката.
  • Повърхностни дефекти (мехурчета, ивици, посребряване)
  • Намалена механична якост
  • Влошаване на електрическите свойства

Използвайки стандарта DIN 53715, производителите предоставят следното:

  • Оптимални условия за обработка (напр. правилно сушене)
  • Подобрено качество и издръжливост на продукта.
  • Намалени производствени отпадъци и бракувани продукти.

Основните предимства на метода на Карл Фишер са следните:

  • Висока точност и прецизност (до нива на ppm)
  • Селективен към водата (минимални смущения)
  • Подходящ за широка гама от пластмасови материали.
  • Съвместим с автоматизирани лабораторни системи.

Стандартът DIN 53715 е съвместим с подобни международни стандарти, включително:

  • ISO 15512 Определяне на съдържанието на вода в пластмаси.
  • ASTM D6869 Кулонометричен метод на Карл Фишер за пластмаси

Тези стандарти споделят един и същ основен принцип, но могат да се различават леко по отношение на процедурата и докладването.

В заключение, стандартът DIN 53715 предоставя стандартизирана процедура за титруване по Карл Фишер за надеждно измерване на влага в пластмаси. Въпреки че вече не е активен, неговите принципи остават фундаментални в обработката на полимери и контрола на качеството. В настоящата работа лабораториите често се позовават на стандарта ISO 15512, а много по-стари спецификации на материалите все още се позовават на този стандарт.

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 подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние предоставяме и услуги за тестване в съответствие със стандарта DIN 53715.

WhatsApp