ISO 489 Пластмаси - Определяне на коефициента на пречупване

Стандартът ISO 489 „Пластмаси - Определяне на индекса на пречупване“, публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO), описва два метода за изпитване, използвани за определяне на индекса на пречупване на пластмаси:

• Метод А: Това е рефрактометричен метод, използван за измерване на коефициента на пречупване на формовани части, отлети или екструдирани листове или филми с помощта на рефрактометър. Той е приложим не само за изотропни прозрачни, полупрозрачни, цветни или непрозрачни материали, но и за анизотропни материали.
• Метод Б: Това е метод на потапяне, използван за определяне на коефициента на пречупване на прозрачни материали в прахообразна или гранулирана форма с помощта на микроскоп (използвайки феномена на линията на Беке). Монохроматичната светлина обикновено се използва, за да се избегнат дисперсионни ефекти.

Коефициентът на пречупване е основно свойство, което може да се използва за контрол на чистотата и състава, идентифициране на материали и проектиране на оптични компоненти. Промяната на коефициента на пречупване с температурата може да даде индикация за точките на преход на материалите.

Подготовка на тестовите проби:

• Метод А: От образеца се изрязват проби с размер, който ще пасне на повърхността на неподвижната половина на призмата на рефрактометъра. За пластинчатите проби дебелината трябва да бъде между 3 mm и 5 mm.

За максимална точност, повърхността на изпитвания образец, която е в контакт с призмата (измервателната повърхност), трябва да бъде оптически равна и добре полирана. Замърсявания от рязане или всякакви замърсители, полепнали по образеца, трябва да бъдат отстранени. Задоволителен контакт между образеца и призмата се обозначава с разделителната линия между светлата и тъмната половина на окулярното поле, която изглежда остра и права. Ръбът на образеца (перпендикулярен на първия) трябва да бъде оптически плосък и сравнително добре полиран. Двете полирани повърхности трябва да се пресичат по остра линия без скосени или заоблени ръбове. За филмови образци дебелината трябва да бъде действителната дебелина на филма.

• Метод Б: Изпитваната проба се състои от частици от материала, който ще се изследва, например прах, гранули или стърготини. Частиците трябва да са малки по размер и разпределени достатъчно, за да позволят едновременно наблюдение на приблизително равни области от пробата и нейната околност в зрителното поле. Дебелината на изпитваната проба трябва да бъде значително по-малка от работното разстояние на обектива на микроскопа.

За листове или филми са необходими пет проби. За прахове, пелети и гранули е необходимо достатъчно количество проби, за да се извършат пет измервания.

Освен ако не е посочено друго в съответната спецификация на материала, пробите трябва да се кондиционират най-малко 88 часа преди изпитването при температура 23 градуса ± 2 градуса по Целзий и относителна влажност 50 процента ± 5 процента, в съответствие с ISO 291. Изпитвателната апаратура трябва да бъде разположена в среда, поддържана при температура 23 градуса ± 2 градуса по Целзий и относителна влажност 50 процента ± 5 процента.

Накратко, стандартът ISO 489 попада в категорията тестване на пластмаси (ICS 83.080.01) и се използва широко в материалознанието, контрола на качеството и производството на пластмасови изделия.

Индексът на пречупване измерва колко се пречупва светлината, когато преминава през материал от вакуум (или въздух). Той се определя като съотношението на скоростта на светлината във вакуум към скоростта на светлината в материала. Това свойство е много важно за пластмасите, защото помага за:

• Идентифициране на материали: Различните полимери имат характерни коефициенти на пречупване (напр. поликарбонат 1,58-1,59, PMMA приблизително 1,49).
• Оценка на оптичното качество: Това е важно за прозрачните пластмаси, използвани в лещи, плаки, филми или екрани.
• Откриване на вариации: Идентифициране на вариации в състава, добавките или условията на обработка, които влияят върху прозрачността или производителността.
• Поддържани приложения: В оптика, опаковки, автомобилни части и медицински изделия.

По-високият коефициент на пречупване обикновено означава по-голяма способност за пречупване на светлината, което може косвено да повлияе на прозрачността, цвета и дори механичните свойства.

Този стандарт определя два основни метода за изпитване за определяне на коефициента на пречупване:

• Метод А: Рефрактометричен метод (предпочитан и най-универсален): Използва рефрактометър за директно измерване на критичния ъгъл на пълно вътрешно отражение. Приложимите материали включват:
• Формовани части, отлети или екструдирани листове или филми.
• Изотропни (хомогенни във всички посоки) и анизотропни (зависими от посоката) материали.
• Прозрачни, полупрозрачни, цветни или дори непрозрачни пластмаси.

Пробата трябва да има плоска, полирана повърхност за контакт с призмата на рефрактометъра. За чувствителност обикновено се използва монохроматична светлина (напр. натриева D-линия при 589 nm).

• Метод Б: Метод на потапяне (алтернатива за някои случаи): Пробата се потапя в течности с известни коефициенти на пречупване, докато съвпадението (тест с линия на Беке под микроскоп) минимизира видимостта на ръбовете на пробата. Този метод е подходящ за изотропни полупрозрачни или цветни материали. Той обаче не е приложим за непрозрачни или анизотропни материали. Точността е сравнима с метод А, но изисква повече усилия.

И двата метода препоръчват контролирани условия (напр. температура съгласно стандарта ISO 291) и отчитат резултатите с точност до четвъртия знак след десетичната запетая.

В индустрията спазването на стандарта ISO 489 осигурява последователно характеризиране на материалите. Той се използва като ориентир в информационни листове от доставчици (и лаборатории, предоставящи услуги за тестване). Например, той е от решаващо значение при проверката на оптични пластмаси за очила, прозорци или електронни дисплеи. Стандартът ISO 489 играе скрита, но критична роля в разработването на надеждни пластмасови материали за ежедневни продукти.

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 също така предоставяме услуги за тестване на предприятия в съответствие със стандарта „ISO 489 Пластмаси - Определяне на индекс на пречупване“.