Пластмасите, изложени на вода, се влияят по няколко начина:
Въпреки това, излагането на влага, потапянето във вода и излагането на вряща вода може да доведе до значително различни реакции на материала. Равновесното съдържание на влага може да се използва за сравняване на количеството вода, абсорбирано от различни видове пластмаси, когато са изложени на влага. Съдържанието на влага, определено при неравновесни условия, може да се използва за сравняване на различни партиди от един и същ материал и за определяне на дифузионната константа на материала, определена при внимателно контролирани неравновесни условия на излагане на влага и когато се използват пластмасови проби с определени размери.
Стандартът „ISO 62 Пластмаси - Определяне на водопоглъщаемостта“, разработен от Международната организация по стандартизация (ISO), описва процедура за определяне на свойствата за абсорбиране на влага през цялата дебелина на твърди пластмаси в плоски или извити форми. Този стандарт описва също процедури за определяне на количеството вода, абсорбирано от пластмасови проби с определени размери, когато са потопени във вода или изложени на влажен въздух при контролирани условия.
Коефициентът на дифузия на влага през цялата дебелина може да се определи за еднофазен материал, като се приеме поведение на дифузия по Фик с постоянни свойства на сорбция на влага по цялата дебелина на изпитвания образец. При дифузията по Фик има поток от по-високо ниво на концентрация към по-ниско ниво на концентрация. Този модел е валиден за хомогенни материали и подсилени полимерно-матрични композити, тествани под техните температури на стъклен преход. Някои двуфазни матрици, като например втвърдени епоксидни смоли, обаче може да изискват многофазен сорбционен модел, който не е обхванат от този стандарт.
В идеалния случай, най-доброто сравнение на свойствата на водопоглъщане или коефициентите на дифузия на материалите трябва да се прави, като се използва само равновесното съдържание на влага в пластмасите, подложени на едни и същи условия. Сравняването на материалите, използвайки техните свойства на равновесна влага, не предполага и следователно не се ограничава до еднофазно поведение на дифузия по Фик.
Алтернативно, водопоглъщането на пластмасови проби с определени размери, подложени на потапяне или влага за произволен период при контролирани условия, може да се използва за сравняване на различни партиди от един и същ материал или за контрол на качеството на изпитване на конкретен материал. За такива сравнения е от съществено значение всички изпитвани проби да са с еднакви размери и да имат, доколкото е възможно, еднакви физични свойства (напр. гладкост на повърхността, вътрешни напрежения). При тези условия обаче не се постига равновесие на влагата. Следователно, резултатите от такива изпитвания не могат да се използват за сравняване на водопоглъщателните свойства на различни видове пластмаси. За по-надеждни резултати се препоръчва едновременно изпитване.
Резултатите, получени с помощта на методите, описани в този международен стандарт, са валидни за повечето пластмаси, но не и за клетъчни пластмаси, гранули или прахове, които могат да проявяват допълнителна абсорбция и капилярни ефекти. Излагането на пластмаси на влага при контролирани условия за определени периоди позволява относителни сравнения между тях. Описаните тестове за определяне на коефициента на дифузия може да не са приложими за всички пластмаси.
Изпитваните образци се потапят в дестилирана вода при 23°C или вряща дестилирана вода за определени периоди или се излагат на 50 процента относителна влажност при определени температури. Количеството вода, абсорбирано от всеки изпитван образец, се определя чрез измерване на промяната в масата му – т.е. разликата между началната му маса и масата му след излагане на вода – и тази промяна се изразява като процент от началната маса. Ако е необходимо, може да се определи и количеството вода, загубено след изсушаване на образците. В някои приложения може да са необходими нива на относителна влажност от 70 до 90 процента и температури от 70 до 90°C. По-висока относителна влажност и температури от препоръчаните в този стандарт могат да се използват по споразумение между участващите страни. Когато се използват условия на относителна влажност и температура, различни от препоръчаните, в протокола от изпитването трябва да бъде включено пълно описание на тези условия (с подходящи допустими отклонения).
В тези тестове се използва основно следното оборудване:
За всеки оценяван материал трябва да се тестват най-малко три образци за изпитване. Образците за изпитване с желаните размери могат да бъдат приготвени чрез формоване или екструдиране. Методите, използвани за приготвяне на всички образци за изпитване, трябва да бъдат включени в протокола от изпитването.
Резултатите от този метод могат да бъдат повлияни от повърхностни ефекти. За някои материали могат да се получат различни резултати между формовани проби и проби, изрязани от по-голям лист. Всички замърсители по повърхността на изпитваната проба, които биха могли да повлияят на абсорбцията на вода, трябва да бъдат отстранени с почистващ препарат, който не е вреден за пластмасата. Степента на увреждане трябва да се определи съгласно ISO 175.
След почистване, пробите трябва да се оставят да изсъхнат поне два часа при 23°C и 50% относителна влажност, преди да започне изпитването. При работа с изпитваните проби трябва да се носят чисти ръкавици, за да се предотврати замърсяване. Почистващият агент не трябва да влияе върху абсорбцията на вода. Влиянието на почистващия агент може да се пренебрегне при определяне на равновесното съдържание на влага.
Пробите трябва да бъдат внимателно изсушени преди тестване. Например, при 50 градуса по Целзий е необходимо време за сушене от един до десет дни; точното време зависи от дебелината на пробата. За всеки квадратен сантиметър от общата повърхност на тестовата проба се използват най-малко 8 мл, но не по-малко от 300 мл дестилирана вода. Това предотвратява прекомерната концентрация на екстракционни продукти във водата по време на теста. Всеки комплект от три тестови проби се поставя в отделен контейнер и се потапя изцяло във вода или се излага на 50 процента относителна влажност.
Ако ще се тестват множество проби с един и същ състав, пробите могат да се поставят заедно в един и същ контейнер, като се добавят поне 300 мл вода. В този случай обаче значителният повърхностен контакт между пробите или със стените на контейнера е неприемлив и трябва да се избягва. Решетките от неръждаема стомана могат да помогнат за поддържане на приемливо разстояние между пробите. За проби с плътност по-ниска от тази на водата, пробите се потапят, като се поставят в кошница от неръждаема стомана, свързана с котвена тежест чрез тел от неръждаема стомана. Трябва да се избягва повърхностен контакт на котвената тежест с пробите.
Съгласно този стандарт се прилагат следните методи за изпитване:
Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, разполага 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 стандарта „ISO 62 Пластмаси - Определяне на водопоглъщаемостта“.
Можете да ни помолите да попълним формуляра, за да получим среща, да получим по-подробна информация или да поискаме оценка.
