DIN 53715 Тестирање на пластика - Одредување на содржина на вода со метод на титрација според Карл Фишер

Стандардот „DIN 53715 Тестирање на пластика - Одредување на содржина на вода со метод на титрација според Карл Фишер“, објавен од Германскиот институт за стандардизација (DIN), го опишува методот за одредување на содржината на вода (влажност) во пластиката (полимерите) и нивните финални производи. Овој метод ја користи техниката на титрација на Карл Фишер, високо специфичен и прецизен хемиски метод за мерење на траги од вода.

Многу пластики (како што се полиамиди, поликарбонати, полиестери и полипропилен) се чувствителни на влага. Вишокот вода може да предизвика:

• За време на обработката (на пример, лиење со вбризгување или екструдирање), хидролизата доведува до нарушување на синџирот и намалување на механичките својства.
• Дефекти во обликуваните делови како што се меурчиња, ширење или површински дефекти.
• Неточни мерења на тежината или големината за време на контролата на квалитетот.

Точното одредување на содржината на влага е клучно за сушење на материјалот пред обработка, обезбедување на квалитет и усогласеност со техничките листови. За материјали како што се полипропилен (PP), полиамид 66/најлон 66 (PA66), полиетилен со висока густина (HDPE) и полиметил метакрилат/акрилат (PMMA), вредностите на влага обично се прикажани во техничките листови според стандардот DIN 53715.

Титрацијата со Карл Фишер е волуметриска или кулометриска техника базирана на Бунзеновата реакција модифицирана за вода:

• Реагенсот реагира селективно со вода.
• Крајната точка се одредува електрохемиски или визуелно.
• Може да го мери волуменот на вода со висока точност, од нивоа на ppm до неколку процентни поени.

Стандардниот метод DIN 53715 ги дефинира подготовката на примероците, постапката на титрација, реагенсите, опремата и пресметките за пластика во различни форми (гранули, прав, готови делови).

Иако стандардот DIN 53715 е укинат, методот на Карл Фишер продолжува да се користи широко во пластичната индустрија. Овој стандард е во голема мера заменет или хармонизиран со следните меѓународни стандарди:

• ISO 15512 Пластика - Одредување на содржина на вода (современ еквивалент на стандардот DIN 53715)
• ISO 760 Општ метод на Карл Фишер
• ASTM D6980 или слично (влага во пластика)

Многу лаборатории за тестирање сè уште прифаќаат или нудат тестови според стандардот DIN 53715 за постари спецификации.

Типични апликации се како што следува:

• Инспекција на влезните суровини (смоли, соединенија)
• Контрола на квалитетот на хигроскопските инженерски пластики (на пр., најлон/PA)
• Верификација на процесите на сушење (сушари, одвлажнувачи на воздух)
• Анализа на дефекти на обликувани делови (дефекти поврзани со влага)
• Верификација на листот со податоци за материјалот

Накратко, стандардот DIN 53715 опишува метод за одредување на содржината на вода во пластиката со користење на техниката на титрација на Карл Фишер со висока чувствителност. Содржината на влага е критичен параметар кај полимерните материјали, бидејќи дури и мали количини на вода можат значително да влијаат на однесувањето при обработката и перформансите на финалниот производ.

Целите на овој стандард се:

• Да се ​​обезбеди точен и повторувачки метод за мерење на траги од вода во пластиката.
• Да се ​​поддржи контролата на квалитетот за време на производството и преработката на материјалите.
• За да се спречат дефекти како што се меурчиња, празнини и влошување предизвикано од влага.
• Обезбедување конзистентност во материјалите што се користат во чувствителни апликации како што се електронските и автомобилските компоненти.

Стандардот DIN 53715 се базира на титрација на Карл Фишер, хемиски метод специјално дизајниран за мерење на содржината на вода. Овој метод функционира на следниов начин: Водата во примерокот реагира со јод, сулфур диоксид и база во соодветен растворувач (обично метанол). Реакцијата е стехиометриска, што значи дека количината на потрошен јод е директно пропорционална на количината на присутна вода.

Со овој метод се користат два вообичаени пристапи:

• Волуметриска Карл Фишерова титрација: Погодна за висока содржина на влага (обично најмалку 0,1%).
• Кулометриска титрација на Карл Фишер: Идеална за многу ниски нивоа на влага (опсег на ppm)

Постапката опишана во стандардот DIN 53715 обично ги следи овие чекори:

• Подготовка на примерокот: Пластичните примероци се фино сечени (гранули, прашоци или мали парчиња). За време на обработката се избегнува зголемување или губење на влага.
• Екстракција на вода: Водата се екстрахира од пластиката на следниов начин:
  • Директно растворање (ако полимерот е растворлив)
  • Термичка екстракција (метод на печка), каде што водата се испарува и се пренесува во титрациска ќелија.
• Титрација: Екстрахираната вода реагира во реагенс на Карл Фишер. Крајната точка се одредува на следниов начин:
  • Визуелно (ретко денес)
  • Електрохемиски (современи автоматизирани системи)
• Пресметка: Содржината на вода се пресметува како процент или делови на милион (ppm).

Стандардот DIN 53715 најчесто се користи за одредување на влага во следниве области:

• Термопластики (на пр., полиамид, ПЕТ, поликарбонат)
• Инженерска пластика што се користи во автомобилската индустрија и електрониката.
• Сурови полимерни гранули пред обработка
• Завршени пластични делови кои бараат строга контрола на влагата.

Влажноста може да има сериозни последици врз пластиката:

• Хидролиза (ја намалува молекуларната тежина) за време на обработката
• Површински дефекти (меурчиња, ленти, сребрење)
• Намалена механичка цврстина
• Влошување на електричните својства

Користејќи го стандардот DIN 53715, производителите го обезбедуваат следново:

• Оптимални услови за обработка (на пр., правилно сушење)
• Подобрен квалитет на производот и издржливост.
• Намален отпад од производството и отфрлени производи.

Главните предности на методот на Карл Фишер се следниве:

• Висока точност и прецизност (до нивоа на ppm)
• Селективно кон вода (минимално мешање)
• Погоден за широк спектар на пластични материјали.
• Компатибилен со автоматизирани лабораториски системи.

Стандардот DIN 53715 е компатибилен со слични меѓународни стандарди, вклучувајќи:

• ISO 15512 Определување на содржината на вода во пластика.
• ASTM D6869 Кулометриски метод на Карл Фишер за пластика

Овие стандарди го делат истиот основен принцип, но може малку да се разликуваат во постапката и известувањето.

Како заклучок, стандардот DIN 53715 обезбедува стандардизирана постапка за титрација на Карл Фишер за сигурно мерење на влагата кај пластиката. Иако повеќе не е активен, неговите принципи остануваат фундаментални во обработката на полимери и контролата на квалитетот. Во тековната работа, лабораториите често се повикуваат на стандардот ISO 15512, а многу постари спецификации на материјали сè уште се повикуваат на овој стандард.

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен персонал, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи им во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со стандардот DIN 53715.