Aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungen kommen Kunststoffe häufig mit chemischen Produkten, Kraftstoffen, Schmiermitteln und ähnlichen Flüssigkeiten sowie deren Dämpfen in Berührung. Unter dem Einfluss einer Flüssigkeit kann ein Kunststoff mehrere Prozesse gleichzeitig durchlaufen. Einerseits kann es zur Aufnahme der Flüssigkeit und zur Entfernung der in der Flüssigkeit gelösten Bestandteile kommen. Andererseits kann es zu einer chemischen Reaktion kommen, die oft zu einer deutlichen Veränderung der Kunststoffeigenschaften führt. Die Gleichgewichtsquellrate eines vernetzten Polymers in einer Lösungsmittelflüssigkeit ist ein Maß für den Vernetzungsgrad desselben unvernetzten Polymers.
Das Verhalten von Kunststoffen in Gegenwart von Flüssigkeiten kann nur unter willkürlich festgelegten Bedingungen bestimmt werden, die den Vergleich zwischen verschiedenen Materialien erleichtern sollen. Die Auswahl der Testbedingungen (Art der Flüssigkeit, Eintauchtemperatur und -dauer) und die Eigenschaften, deren Änderungen gemessen werden, hängen von der endgültigen Anwendung des getesteten Kunststoffs ab. Eine direkte Korrelation zwischen den Versuchsergebnissen und dem Verhalten des Kunststoffs im Einsatz ist jedoch nicht möglich. Dennoch ermöglichen diese Tests einen Vergleich des Verhaltens verschiedener Kunststoffmaterialien unter bestimmten Bedingungen und somit eine vorläufige Bewertung ihres Verhaltens in Bezug auf bestimmte Gruppen von Flüssigkeiten. Aufgrund ihrer besonderen Bedeutung wird die Bestimmung der Wasseraufnahme in der Norm ISO 62 behandelt. Die Norm ISO 175 befasst sich mit Änderungen der Abmessungen und physikalischen Eigenschaften von Kunststoffen unter dem Einfluss von Wasser.
Die Norm „ISO 175 Kunststoffe – Prüfverfahren zur Bestimmung der Auswirkungen des Eintauchens in flüssige Chemikalien“ der Internationalen Organisation für Normung (ISO) beschreibt das Verfahren, mit dem Prüfkörper aus Kunststoffen frei von allen äußeren Einflüssen flüssigen Chemikalien ausgesetzt werden und die durch das Eintauchen verursachten Eigenschaftsänderungen bestimmt werden. Diese Norm behandelt nicht die umweltbedingte Spannungsrissbildung, die in verschiedenen Abschnitten der ISO 22088 behandelt wird. Sie behandelt nur Prüfungen, die durch Eintauchen der gesamten Oberfläche des Prüfkörpers durchgeführt werden.
Diese Methode ist möglicherweise nicht geeignet, um eine teilweise oder seltene Benetzung von Kunststoffen zu simulieren. Diese Methode ist auf alle festen Kunststoffe in Form von geformten oder extrudierten Materialien, Platten, Rohren, Stäben oder Platten mit einer Dicke von mehr als 0,1 mm anwendbar. Sie ist nicht auf zellulare Materialien anwendbar.
Grundsätzlich werden Prüfproben für eine festgelegte Zeit und bei einer festgelegten Temperatur vollständig in eine Prüfflüssigkeit eingetaucht. Ihre Eigenschaften werden vor dem Eintauchen und nach dem Entnehmen aus der Flüssigkeit sowie gegebenenfalls nach dem Trocknen bestimmt. Im letzteren Fall werden die Bestimmungen nach Möglichkeit nacheinander an denselben Proben durchgeführt.
Der Vergleich verschiedener Kunststoffe mittels dieser Prüfung ist nur dann sinnvoll, wenn die verwendeten Proben die gleiche Form, die gleichen Abmessungen (insbesondere die gleiche Dicke) und einen möglichst gleichen Zustand (z. B. Eigenspannung, Oberfläche) aufweisen.
Diese Norm legt Verfahren zur Bestimmung folgender Punkte fest:
Wenn der Zustand eines Materials bestimmt werden soll, während es noch unter dem Einfluss einer Flüssigkeit steht, werden die Messungen unmittelbar nach der Entfernung durchgeführt. Wenn der Zustand eines Materials nach dem Entfernen der Flüssigkeit (sofern sie flüchtig ist) bestimmt werden soll, werden die Messungen nach dem Entfernen und Trocknen durchgeführt. Dadurch kann auch die Wirkung einer gelösten Komponente bestimmt werden.
Wenn bei der Auswahl einer Testflüssigkeit Informationen über das Verhalten eines Kunststoffs im Kontakt mit einer bestimmten Flüssigkeit benötigt werden, sollte diese Flüssigkeit verwendet werden. Die Testflüssigkeit sollte analysenrein sein. Industrielle flüssige Chemikalien haben im Allgemeinen keine streng konstante Zusammensetzung. Tests sollten mit definierten chemischen Produkten durchgeführt werden, entweder allein oder in einer Mischung, die so repräsentativ wie möglich für die zu bewertenden Produkte hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf das betreffende Kunststoffmaterial sind. Wenn Chemikalien technischer Qualität verwendet werden, sollten diese von vereinbarter Herkunft und Qualität sein, und es sollte darauf geachtet werden, für alle Messungen einer Reihe nur eine einzige Produktionscharge zu verwenden. Wenn eine Testreihe mit einer Flüssigkeit fragwürdiger Zusammensetzung durchgeführt wird, ist es wichtig, dass alle Proben der Flüssigkeit aus demselben Behälter entnommen werden.
Prüfflüssigkeitstypen sind im Anhang dieser Norm (Anhang A) enthalten.
Die bevorzugten Prüftemperaturen sind: 23 °C plus/minus 2 °C oder 70 °C plus/minus 2 °C. Wenn eine andere Temperatur erforderlich ist, die der Temperatur entspricht, bei der der Kunststoff verwendet wird, sollte eine der in dieser Norm angegebenen Temperaturen ausgewählt werden.
In Sonderfällen, z. B. bei der Prüfung von Kunststoffrohren, kann die im Anhang der ISO 3205 angegebene Temperatur von 60 °C (60 °F) verwendet werden. Wird die Prüfung bei einer höheren Temperatur als Umgebungstemperatur durchgeführt, kann es sinnvoll sein, eine weitere Probenreihe für die Dauer der Prüfung bei dieser Temperatur zu konditionieren und deren Eigenschaften nach der Konditionierung zu messen, um den Temperatureinfluss vom Flüssigkeitseinfluss zu unterscheiden. Bei Langzeitprüfungen können sich die Eigenschaften von Proben, die bei 23 °C (73 °F) gelagert werden, verändern. Es wird empfohlen, eine weitere Reihe von Prüfproben zum Vergleich vorzubereiten.
Bei der Temperaturmessung beträgt die Temperatur zur Bestimmung von Änderungen der Masse, Größe oder physikalischen Eigenschaften 23 Grad plus/minus 2 Grad. Bei abweichender Eintauchtemperatur wird die Probe auf 23 Grad gebracht.
Bevorzugte Eintauchzeiten sind:
Müssen andere Eintauchzeiten verwendet werden, beispielsweise wenn Versuche zeitlich abgeregelt werden sollen oder die Kurve bis zum Erreichen des Gleichgewichts aufgezeichnet werden soll, empfiehlt es sich, die Eintauchzeiten aus der angegebenen Standardskala auszuwählen.
Abhängig von den nach dem Tauchvorgang durchzuführenden Messungen (Masse, Abmessungen, physikalische Eigenschaften) und der Struktur und Form des Kunststoffmaterials (Platte, Folie, Stab usw.) können die Proben in den unterschiedlichsten Formen und Größen vorliegen.
Diese können durch direktes Formen oder durch maschinelle Bearbeitung hergestellt werden. Im letzteren Fall sollten die Schnittflächen bearbeitet werden, um eine feine Oberfläche zu erhalten, und dürfen keine Spuren von Karbonisierung aufweisen, die auf die Herstellungsmethode zurückzuführen sind. Die bevorzugte Probengröße für die genannten Proben beträgt 60 mm x 60 mm, wobei die Dicke je nach Kunststoffart variiert:
Tests können mit Proben durchgeführt werden, die dünner oder dicker als die empfohlene Dicke von 1 mm sind, um festzustellen, ob sich durch die Probendicke Masse, Größe, Aussehen oder die Menge der aufgenommenen Flüssigkeit verändern. Die Anzahl der zu verwendenden Proben ist in den Normen für Nachbearbeitungstests festgelegt. Ist keine spezifische Norm verfügbar, sollten mindestens drei Proben getestet werden.
Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ISO 175 Kunststoffe – Prüfverfahren zur Bestimmung der Auswirkungen des Eintauchens in flüssige Chemikalien“ an.
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