لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک ISO 1431 - مقاومت در برابر ترک خوردگی ازن

لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک ISO 1431 - مقاومت در برابر ترک خوردگی ازن

استاندارد «ایزو ۱۴۳۱ لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ازن» که توسط سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) منتشر شده است، شامل زیربخش‌های زیر است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند:

لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک ISO 1431 - مقاومت در برابر ترک خوردگی ازن

  • استاندارد «ISO 1431-1 بخش 1: آزمایش کرنش استاتیک و دینامیک» رویه‌هایی را شرح می‌دهد که برای پیش‌بینی مقاومت لاستیک‌های ولکانیزه یا ترموپلاستیک در برابر ترک‌خوردگی هنگام قرار گرفتن در معرض هوای حاوی غلظت مشخص ازن، دمای مشخص و در صورت لزوم رطوبت نسبی مشخص، تحت تنش کششی استاتیک یا دینامیک و در غیاب اثرات نور مستقیم طراحی شده‌اند.

این استاندارد از مشاهده بصری، تحلیل تصویر یا هر دو برای ارزیابی تشکیل و رشد ترک استفاده می‌کند. تغییرات در خواص فیزیکی یا شیمیایی ناشی از قرار گرفتن در معرض ازن نیز قابل تعیین است. روش‌های مرجع و جایگزین برای تعیین غلظت ازن در استاندارد ISO 1431-3 گنجانده شده است.

اوزون عموماً به مقدار بسیار کم در جو وجود دارد. با این حال، حتی مقادیر کم اوزون نیز می‌تواند باعث ترک خوردگی تحت تنش کششی در لاستیک‌های حساس شود و در نتیجه استحکام آنها را از بین ببرد. بنابراین، لاستیک‌ها باید از نظر مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض اوزون آزمایش شوند. با توجه به عدم قطعیت‌های موجود در معرض قرار گرفتن طبیعی، آزمایش مقاومت لاستیک‌ها در برابر اوزون معمولاً در آزمایشگاه‌ها با استفاده از محفظه‌های اوزون با طراحی ویژه انجام می‌شود.

هنگام تلاش برای مرتبط کردن نتایج آزمایش استاندارد با عملکرد در حین کار، باید دقت زیادی به عمل آید، زیرا مقاومت نسبی ازن لاستیک‌های مختلف می‌تواند بسته به شرایط، به ویژه غلظت ازن، دما و رطوبت نسبی، به طور قابل توجهی متفاوت باشد. علاوه بر این، آزمایش‌ها روی قطعات آزمایشی نازک تغییر شکل یافته در کشش انجام می‌شوند و شدت حمله به قطعات در حین کار ممکن است به دلیل اثرات اندازه و نوع و میزان تغییر شکل، به طور قابل توجهی متفاوت باشد. یادداشت‌های توضیحی در مورد ماهیت ترک خوردگی ازن در پیوست استاندارد (پیوست الف) گنجانده شده است.

  • ISO 1431-2 استاندارد «بخش ۲: آزمایش کرنش دینامیکی» از کاربرد خارج شد و محتوای آن در آخرین به‌روزرسانی استاندارد ISO 1431-1 گنجانده شد.
  • استاندارد «ISO 1431-3 بخش 3: روش‌های مرجع و جایگزین برای تعیین غلظت ازن در محفظه‌های آزمایش آزمایشگاهی» سه نوع روش برای تعیین غلظت ازن در محفظه‌های آزمایش آزمایشگاهی را شرح می‌دهد.
    • روش الف جذب UV: این روش، روش مرجع است و به عنوان ابزار کالیبراسیون برای روش‌های جایگزین B و C استفاده می‌شود.
    • روش ب: تکنیک‌های ابزاری
      • B1: الکتروشیمیایی
      • B2: شیمی‌لومینسانس
    • روش C: تکنیک‌های شیمیایی مرطوب
      • روش اول
      • روش دوم
      • روش سوم

تکنیک‌های مختلفی برای تجزیه و تحلیل مخلوط‌های گازی ازن/هوا که در آزمایش ترک‌خوردگی ازن لاستیک‌ها استفاده می‌شوند، در دسترس هستند. این تکنیک‌ها شامل روش‌های شیمیایی مرطوب، سلول‌های الکتروشیمیایی، جذب UV و نورتابی شیمیایی اتیلن می‌شوند.

در اصل، روش‌های جذب شیمیایی مرطوب، الکتروشیمیایی و UV قابل مقایسه هستند، اما در عمل اغلب نتایج یکسانی ایجاد نمی‌کنند. روش‌های شیمیایی مرطوب، که معمولاً شامل جذب ازن در محلول یدید پتاسیم و تیتراسیون ید آزاد شده با تیوسولفات سدیم هستند، به طور سنتی در صنعت لاستیک مورد استفاده قرار گرفته‌اند و در استانداردهای ملی مشخص شده‌اند. این روش‌ها برای عملیات یا کنترل مداوم مناسب نیستند و بنابراین در عمل نسبت به روش‌های دستگاهی کمتر ترجیح داده می‌شوند. نتایج به‌دست‌آمده نشان داده است که به تغییرات کوچک در روش‌های آزمایش و غلظت و خلوص واکنش‌دهنده‌ها حساس هستند و بحث‌های زیادی در مورد استوکیومتری واکنش مطرح شده است.

روش‌های الکتروشیمیایی به طور گسترده در صنعت لاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرند و برای پایش و کنترل مداوم ازن مفید بوده‌اند. روش‌های شیمی‌لومینسانس نیز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. اخیراً، آنالیزورهای جذب UV که قابلیت‌های پایش و کنترل مشابهی دارند، به طور فزاینده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. مهمتر از همه، این تکنیک به عنوان یک استاندارد پذیرفته شده و توسط همه سازمان‌های بزرگ زیست‌محیطی به طور جهانی پذیرفته شده است.

در نتیجه، این روش استاندارد جذب UV به عنوان تکنیک مرجع پذیرفته شده است که قرار است سایر روش‌ها بر اساس آن کالیبره شوند. مانند هر ابزار اندازه‌گیری، دقت هر ابزار UV به کالیبراسیون و نگهداری اجزای آن بستگی دارد و بنابراین حتی آنالیزورهای UV نیز باید با ابزارهای استاندارد پذیرفته شده مقایسه شوند. مطالعاتی در بسیاری از کشورها برای پیشنهاد یک ابزار استاندارد اولیه در حال انجام است.

سری استانداردهای ISO 1431 یک استاندارد بین‌المللی است که شامل روش‌های آزمون برای ارزیابی مقاومت لاستیک ولکانیزه یا ترموپلاستیک و برخی پلاستیک‌ها در برابر ترک‌خوردگی ناشی از اوزون در شرایط استاتیک یا دینامیک است. این استاندارد برای صنایعی که به مواد لاستیکی و پلاستیکی در معرض اوزون متکی هستند، مانند خودروسازی، هوافضا و تولید صنعتی، بسیار مهم است.

ازن، شکلی بسیار واکنش‌پذیر از اکسیژن، در جو وجود دارد و می‌تواند پیری مواد را، به‌ویژه در کاربردهای فضای باز، تسریع کند. این استاندارد برای اطمینان از دوام مواد در محیط‌هایی که قرار گرفتن در معرض ازن قابل توجه است، مانند لاستیک‌ها، درزگیرها و شیلنگ‌ها، ضروری است. این استاندارد به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا طول عمر محصول را پیش‌بینی کرده و با الزامات صنعت مطابقت داشته باشند.

روش‌های اصلی شرح داده شده در استاندارد ISO 1431 عبارتند از:

  • آزمایش کرنش استاتیک: این روش مقاومت ماده در برابر ترک خوردگی ازن را هنگامی که تحت کرنش ثابت نگه داشته می‌شود، ارزیابی می‌کند. نمونه‌های آزمایش، معمولاً نوارهای دمبلی شکل یا مستطیلی شکل، در دمای کنترل شده (معمولاً 40 درجه سانتیگراد به علاوه/منهای 2 درجه سانتیگراد) و رطوبت، در معرض غلظت مشخصی از ازن (مثلاً 50 ppm به اضافه/منهای 5 ppm، قسمت در میلیون، بر حسب حجم) قرار می‌گیرند. نمونه‌ها تا میزان کشیدگی مشخصی (مثلاً 20 درصد) کشیده می‌شوند و در طول مدت قرار گرفتن در معرض آن در آن موقعیت نگه داشته می‌شوند. پس از مدت زمان مشخصی (مثلاً 24، 48 یا 72 ساعت)، نمونه‌ها از نظر ترک خوردگی به صورت بصری یا میکروسکوپی بررسی می‌شوند.
  • آزمایش کرنش دینامیکی: این روش با شبیه‌سازی شرایط دنیای واقعی که در آن مواد تحت فشار مکانیکی مکرر قرار می‌گیرند، مقاومت ازن را تحت کشش و انبساط چرخه‌ای ارزیابی می‌کند. نمونه‌ها در یک دستگاه آزمایش دینامیکی نصب می‌شوند که در حین قرار گرفتن در معرض ازن، کرنش پیوسته یا متناوب (مثلاً 0 تا 20 درصد افزایش طول) اعمال می‌کند. این روش به ویژه برای کاربردهایی مانند لاستیک یا تسمه، که در آن‌ها مواد در معرض خمش مکرر قرار می‌گیرند، اهمیت دارد.
  • آزمایش‌های پیری تسریع‌شده: این استاندارد شامل مقرراتی برای آزمایش‌های پیری تسریع‌شده برای شبیه‌سازی قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض ازن در یک دوره زمانی کوتاه‌تر است. این آزمایش‌ها از غلظت‌های بالاتر ازن یا دماهای بالا برای تسریع تخریب استفاده می‌کنند و به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهند که عملکرد مواد را در دوره‌های طولانی پیش‌بینی کنند.

این استاندارد شامل شرایط آزمایش دقیقی است. به عنوان مثال،

  • غلظت ازن: معمولاً ۲۵، ۵۰، ۱۰۰ یا ۲۰۰ ppm بسته به شرایط آزمایش.
  • دما: آزمایش‌های استاندارد در دمای ۴۰ درجه انجام می‌شوند، اما برای کاربردهای خاص می‌توان از دماهای مختلف استفاده کرد.
  • رطوبت: برای اطمینان از نتایج پایدار، کنترل می‌شود، زیرا رطوبت می‌تواند بر تخریب ازن تأثیر بگذارد.

نمونه‌ها باید قبل از آزمایش برای از بین بردن تنش‌های پسماند (مثلاً در دمای ۲۳ درجه به اضافه/منهای ۲ درجه و ۵۰ درصد به اضافه/منهای ۵ درصد رطوبت نسبی) آماده‌سازی شوند.

برای اطمینان از شرایط پایدار، محفظه‌های آزمایش تخصصی ازن مجهز به ژنراتورهای ازن و کنترل‌های دقیق محیطی مورد نیاز است. این محفظه‌ها باید از نظر دقت و تکرارپذیری، استانداردهای ISO 1431 را رعایت کنند.

استاندارد ISO 1431 روش‌های استانداردی را برای موارد زیر ارائه می‌دهد:

  • کنترل کیفیت: برای اطمینان از اینکه مواد لاستیکی و پلاستیکی استانداردهای مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض ازن را رعایت می‌کنند.
  • انتخاب مواد: برای کمک به تولیدکنندگان در انتخاب مواد مناسب برای شرایط محیطی خاص.
  • توسعه محصول: برای هدایت فرمولاسیون ترکیبات مقاوم در برابر ازن مانند آنتی‌اوزونانت‌ها یا واکس‌ها.
  • انطباق با مقررات: برای برآورده کردن الزامات صنعتی و نظارتی برای محصولاتی مانند قطعات خودرو و آب‌بندهای صنعتی.

این استاندارد برای صنایعی مانند لاستیک خودرو، تسمه نقاله یا سیستم‌های آب‌بندی بسیار مهم است، جایی که خرابی مواد به دلیل ترک خوردگی ازن می‌تواند منجر به خطرات ایمنی یا مشکلات عملکردی شود.

سازمان ما که سال‌هاست فعالیت می‌کند و با دقت پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کند، تیمی ماهر و زیرساخت‌های گسترده‌ای را برای انجام آزمایش، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل در طیف وسیعی از زمینه‌ها برای مشاغل در تمام بخش‌ها به کار می‌گیرد. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با استاندارد ISO 1431 "لاستیک، ولکانیزه یا ترموپلاستیک - مقاومت در برابر ترک خوردگی ازن" ارائه می‌دهیم.

واتساپ