Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Norm ASTM D543 „Standard Practices for Assessing the Resistance of Plastics to Chemical Reagents“ beschreibt Verfahren zur Beurteilung der Beständigkeit aller Kunststoffmaterialien, einschließlich gegossener, heißgeformter, kaltgeformter und laminierter Harzprodukte sowie Plattenwerkstoffe, gegenüber chemischen Reagenzien.
Ein wesentliches Merkmal der Norm ASTM D543 ist, dass sie drei Verfahren vorsieht:
Das gewählte Verfahren hängt davon ab, wie der Kunststoff im vorgesehenen Anwendungsfall mit der Chemikalie in Kontakt kommt. Beispielsweise eignet sich das Eintauchen für einen Kunststoffbehälter oder eine Transferleitung, während die Nassfleckenexposition besser ein Material repräsentiert, das gelegentlich Spritzern oder Verschüttungen ausgesetzt ist.
Diese Vorschriften beinhalten Bestimmungen zur Meldung von Änderungen des Gewichts, der Abmessungen, des Aussehens, der Farbe, der Festigkeit und anderer mechanischer Eigenschaften.
Die Norm ASTM D543 legt Standardreagenzien fest, um vergleichbare Ergebnisse auf vergleichbarer Basis zu erzielen, ohne die Verwendung anderer chemischer Reagenzien, die spezifische Anforderungen an die chemische Beständigkeit erfüllen, auszuschließen. Sie enthält außerdem Bestimmungen für die Einwirkung von Reagenzien unter verschiedenen Einwirkungszeiten, Belastungsbedingungen und hohen Temperaturen. Die Art der Konditionierung (Eintauchen oder Nassauftrag) hängt von der Endverwendung des Materials ab. Soll das Material als Behälter oder Transportleitung verwendet werden, erfolgt das Eintauchen der Proben. Wird das Material nur kurzzeitig oder in unmittelbarer Nähe verwendet und kann das Reagenz auf das Material spritzen oder verschüttet werden, wird der Nassauftrag angewendet.
ASTM D543 ist ein weit verbreiteter Standard zur Bewertung der Beständigkeit von Kunststoffen gegenüber chemischen Reagenzien. Dieser Standard bietet eine strukturierte Methode, um das Verhalten von Kunststoffen bei Einwirkung von Chemikalien unter kontrollierten Laborbedingungen zu bestimmen. Er ist auf viele Arten von Kunststoffprodukten anwendbar, darunter Guss-, Form-, Laminat- und Plattenwerkstoffe.
Der Hauptzweck der Norm ASTM D543 besteht darin, eine standardisierte Grundlage für den Vergleich der chemischen Beständigkeit verschiedener Kunststoffe zu schaffen. Kunststoffe können während der Herstellung oder Verwendung mit Kraftstoffen, Ölen, Reinigungsmitteln, Lösungsmitteln, Säuren, Laugen, Desinfektionsmitteln oder anderen Chemikalien in Kontakt kommen. Chemische Einwirkung kann folgende Veränderungen hervorrufen:
Die Norm ASTM D543 legt kontrollierte Expositionsbedingungen für die Bewertung und den Vergleich dieser Effekte fest. Diese Norm umfasst die Beurteilung der Beständigkeit von Kunststoffen gegenüber chemischen Reagenzien. Sie ist anwendbar auf Gießkunststoffe, Heiß- und Kaltformkunststoffe, Laminate und Plattenwerkstoffe.
Das allgemeine Prinzip besteht darin, standardisierte Kunststoffproben für eine bestimmte Zeit und unter festgelegten Umgebungsbedingungen ausgewählten chemischen Reagenzien auszusetzen. Vor der Exposition werden die relevanten Eigenschaften der Proben gemessen. Anschließend werden die Proben dem ausgewählten Reagenz ausgesetzt. Nach der Exposition können dieselben Eigenschaften erneut gemessen werden. Die Differenz zwischen den Messwerten vor und nach der Exposition liefert Informationen über die Wirkung der chemischen Einwirkung.
Je nach Anwendung können die Messungen Folgendes umfassen:
Die Norm ASTM D543 sieht insbesondere die Bewertung von Veränderungen des Gewichts, der Abmessungen, des Aussehens, der Farbe, der Festigkeit und anderer mechanischer Eigenschaften vor.
Chemisches Reagenz, Konzentration, Einwirkzeit, Temperatur und Belastungsniveau werden entsprechend dem Zweck der Bewertung ausgewählt. Die Norm ASTM D543 stellt standardisierte Reagenzien für Vergleichszwecke bereit, erlaubt aber auch die Verwendung anderer chemisch relevanter Reagenzien für spezifische Anwendungen. Gegebenenfalls kann der Einwirkprozess auch bei hohen Temperaturen durchgeführt werden.
Diese Flexibilität ist wichtig, da Kunststoffe in sehr unterschiedlichen Umgebungen eingesetzt werden. Beispielsweise muss ein Kunststoff, der im Innenraum eines Autos verwendet wird, beständig gegen Kfz-Flüssigkeiten und Reinigungsmittel sein; ein Kunststoff, der im medizinischen Bereich eingesetzt wird, muss beständig gegen Desinfektionsmittel sein.
Bei der Immersionsprüfung werden Kunststoffproben für eine festgelegte Zeit direkt einem chemischen Reagenz ausgesetzt. Dieses Verfahren ist besonders geeignet, wenn das Produkt über einen längeren Zeitraum oder kontinuierlich mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommen soll. Nach der Einwirkung werden die Proben untersucht und die relevanten Eigenschaften mit ihren Ausgangswerten verglichen.
Die Methode der Nassoberflächenexposition liefert repräsentativere Ergebnisse, wenn das Kunststoffmaterial nicht dauerhaft in Wasser eingetaucht werden soll. Beispielsweise kann ein Bauteil nur durch versehentliches Verschütten, Spritzer oder punktuellen Kontakt mit einer Chemikalie in Berührung kommen. In solchen Fällen ermöglicht das Auftragen des Reagenz auf einen bestimmten Bereich der Probe eine realistischere Beurteilung als das vollständige Eintauchen.
Die Art der mechanischen Beanspruchung und der Einwirkung von Chemikalien ist besonders wichtig, da manche Kunststoffe zwar im unbelasteten Zustand chemikalienbeständig sind, dieselbe Chemikalie jedoch in Kombination mit mechanischer Beanspruchung Risse oder andere Schäden verursachen kann. Dieses Verhalten wird häufig mit umweltbedingter Spannungsrisskorrosion in Verbindung gebracht.
Chemische Beständigkeit ist eine wichtige Eigenschaft bei der Auswahl von Kunststoffen für praktische Anwendungen. Ein Material kann unter normalen Laborbedingungen hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen, sich aber nach Einwirkung einer bestimmten Chemikalie vorzeitig zersetzen. Die Norm ASTM D543 unterstützt Ingenieure und Materialwissenschaftler bei der Bewältigung dieser Problematik.
Diese Norm betont, dass Testergebnisse im Kontext der tatsächlichen Einsatzumgebung interpretiert werden müssen. Je näher die im Labor ermittelten Expositionsbedingungen an die vorgesehene Anwendung heranreichen, desto aussagekräftiger sind die Ergebnisse für die Vorhersage des Betriebsverhaltens.
Die Norm ASTM D543 kann in vielen Branchen nützlich sein, darunter:
Die Auswahl der Reagenzien, deren Konzentration, Einwirkzeit, Temperatur, Spannung und die angegebenen Eigenschaften können die Ergebnisse beeinflussen. Kurzzeittests eignen sich zwar zur Aussortierung ungeeigneter Materialien oder zur Erstellung einer Rangfolge, bilden aber die Bedingungen im Langzeitbetrieb möglicherweise nicht ab. Daher sollten die Testbedingungen sorgfältig ausgewählt werden.
Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinem kompetenten und erfahrenen Team die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ASTM D543 an.
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