EN ISO 6721 Пластика - Одредување на динамички и механички својства

Стандардот „EN ISO 6721 Пластика - Одредување на динамички механички својства“, развиен од Меѓународната организација за стандардизација (ISO) и подоцна објавен како европски стандард во рамките на напорите за хармонизација, се состои од следниве подделови објавени под истиот наслов:

• Стандардот „EN ISO 6721-1 Дел 1: Општи принципи“ ги опишува методите за одредување на динамичките механички својства на крутите пластики во регионот на линеарно вискоеластично однесување. Овој стандард ги специфицира дефинициите и ги опишува општите принципи што ги опфаќаат сите аспекти заеднички за поединечните методи на тестирање опишани во следните делови.

Различните режими на деформација можат да дадат резултати кои не се директно споредливи. На пример, затегнувачките вибрации предизвикуваат хомогено напрегање низ целата дебелина на примерокот, додека мерењата на свиткување се првенствено под влијание на својствата на површинските региони на примерокот.

Вредностите добиени од податоците од тестот за свиткување се споредливи со вредностите добиени од податоците од тестот за истегнување само на нивоа на деформација каде што односот напон-деформација е линеарен и за примероци со хомогена структура.

• Стандардот „EN ISO 6721-2 Дел 2: Метод на торзија-нишало“ опишува два методи (А и Б) за одредување на линеарните динамички механички својства на пластиката, имено компонентите на складирање и губење на торзиониот модул, како функција на температурата за мали деформации во фреквентниот опсег од 0,1 Hz до 10 Hz.

Зависноста на овие својства од температурата, кога се мери во доволно широк температурен опсег (на пр., помеѓу -50 степени и +150 степени за повеќето комерцијално достапни пластики), дава информации за преодните региони на полимерот (на пр., стаклен премин и преод на топење). Исто така, дава информации за почетокот на протокот на пластика.

Двата опишани методи не се применливи за асиметрични ламинати (во овој поглед се применува стандардот EN ISO 6721-3). Методите не се соодветни за тестирање гуми. Во овој поглед се применува стандардот ISO 4664-2.

• Стандардот „EN ISO 6721-3 Дел 3: Вибрации при свиткување - Метод на резонантна крива“ опишува метод на вибрации при свиткување базиран на резонантни криви за одредување на комплексниот модул на свиткување на хомогена пластика и својствата на пригушување на ламинирана пластика дизајнирана за акустична изолација (на пр., системи што се состојат од метална плоча покриена со слој од пригушувачка пластика или сендвич системи што се состојат од два слоја на метални плочи со среден пластичен слој). За многу цели, корисно е да се одредат овие својства како функција на температурата и фреквенцијата.
• Стандардот „EN ISO 6721-4 Дел 4: Вибрации на истегнување - Нерезонантен метод“ опишува принуден, нерезонантен метод за одредување на компонентите на комплексниот модул на истегнување на полимерите, обично на фреквенции во опсег од 0,01 Hz до 100 Hz. Можни се мерења со поголема фреквенција, но веројатно е дека ќе се појават значителни грешки во измерените динамички својства. Овој метод е погоден за мерење на динамички модули на складирање во опсег од 0,01 GPa до 5 GPa.

Иако може да се испитаат материјали со модули надвор од овој опсег, целта е да се користат алтернативни режими на деформација за поголема точност.

Овој метод е особено погоден за мерење на факторите на загуба и затоа лесно може да се користи за проучување на варијацијата на динамичките својства со температурата и фреквенцијата во голем дел од релаксацискиот регион на стакло-гума. Достапноста на податоци утврдени во широк опсег и на фреквенција и на температура овозможува изведување на главни графикони што прикажуваат динамички својства во проширен опсег на фреквенција на различни температури, користејќи процедури за поместување на фреквенција-температура.

• Стандардот „EN ISO 6721-5 Дел 5: Вибрации при свиткување - Нерезонантен метод“ опишува метод базиран на свиткување, нерезонантен, за одредување на компонентите на комплексниот модул на свиткување на полимерите, обично на фреквенции во опсег од 0,01 Hz до 100 Hz. Можни се мерења со поголема фреквенција, но веројатни се значителни грешки во измерените динамички својства. Овој метод е погоден за мерење на динамички модули на складирање во опсег од 10 MPa до 200 GPa.

Иако можат да се испитаат материјали со модул помал од 10 MPa, поточни мерења на нивните динамичко-механички својства можат да се направат со користење на режими на деформација на смолкнување.

Овој метод е особено погоден за мерење на фактори на загуба поголеми од 0,02 и затоа може практично да се користи за проучување на варијацијата на динамичките својства со температурата и фреквенцијата во голем дел од релаксацискиот регион на стакло-гума. Достапноста на податоци определени во широк опсег на фреквенција и температура овозможува добивање на главни графикони што прикажуваат динамички својства во проширен опсег на фреквенција на различни температури со користење на процедури за поместување на фреквенција/температура.

• Стандардот „EN ISO 6721-6 Дел 6: Вибрации на смолкнување - Нерезонантен метод“ опишува принуден, нерезонантен метод за одредување на компонентите на комплексниот модул на смолкнување на полимерите, обично на фреквенции во опсег од 0,01 Hz до 100 Hz. Можни се мерења со поголема фреквенција, но веројатно е дека ќе се појават значителни грешки во измерените динамички својства. Овој метод е погоден за мерење на динамички модули на складирање во опсег од 0,1 MPa до 50 MPa.

Иако можат да се изучуваат материјали со модули поголеми од 50 MPa, поточни мерења на динамичките својства на смолкнување можат да се добијат со користење на режимот на торзиона деформација.

Овој метод е особено погоден за мерење на фактори на загуба поголеми од 0,02 и затоа може практично да се користи за проучување на варијацијата на динамичките својства со температурата и фреквенцијата во голем дел од регионот на релаксација стакло-гума. Достапноста на податоци определени во широк опсег на фреквенција и температура овозможува стекнување на главни графикони што прикажуваат динамички својства во проширен опсег на фреквенција на различни температури, користејќи процедури за поместување на фреквенција/температура.

• Стандардот „EN ISO 6721-7 Дел 7: Торзиона вибрација - Нерезонантен метод“ опишува торзионо-базиран, нерезонантен метод за одредување на компонентите на комплексниот модул на смолкнување на цврсти полимери во форма на прачка или прачка, обично на фреквенции кои се движат од 0,001 Hz до 100 Hz. Може да се извршат мерења со поголема фреквенција, но веројатно е да се појават значителни грешки во измерените динамички својства. Овој метод е погоден за мерење на динамички модули на складирање кои се движат од приближно 10 MPa, типично за тврди гуми, до приближно 10 GPa, што претставува пластика зајакната со влакна. Иако може да се изучуваат материјали со модули пониски од 10 MPa, поточни мерења на нивните динамички својства може да се постигнат со користење на едноставни деформации на смолкнување или торзиона на тенки слоеви помеѓу паралелни плочи.

Овој метод е особено погоден за мерење на фактори на загуба поголеми од 0,02 и затоа може практично да се користи за проучување на варијацијата на динамичките својства со температурата и фреквенцијата во голем дел од регионот на релаксација стакло-гума. Достапноста на податоци утврдени во широки опсези и на фреквенцијата и на температурата овозможува изведување на главни графикони што прикажуваат динамички својства во проширен фреквентен опсег на различни температури, користејќи процедури за поместување на фреквенцијата и температурата.

Иако факторите на загуба под 0,1 можат попрецизно да се одредат со помош на торзионо нишало, методот опишан во овој стандард овозможува покривање на многу поширок и поконтинуиран фреквентен опсег.

• Стандардот „EN ISO 6721-8 Дел 8: Лонгитудинални и попречни вибрации - Метод на ширење на бранови“ опишува метод на ширење на ултразвучни бранови за одредување на компонентите за складирање на лонгитудиналниот комплексен модул и комплексниот модул на смолкнување на полимери на дискретни фреквенции, обично во опсег од 0,5 MHz до 5 MHz. Овој метод е погоден за мерење на материјали со модули за складирање во опсег од 0,01 GPa до 200 GPa и фактори на загуба под 0,1 при приближно 1 MHz. Кај материјали со поголеми загуби, се јавуваат значителни грешки во мерењето на брзината преку дисторзија на брановата форма, а овие грешки можат да се намалат само со користење на процедури што се надвор од опсегот на овој стандард.

Методот овозможува мерења на мали примероци, обично 50 mm x 20 mm x 5 mm, или на мали површини од поголеми примероци или плочи. Затоа, можно е да се добијат информации за хомогеноста или анизотропијата на модулот во примерокот.

• Стандардот „EN ISO 6721-9 Дел 9: Вибрации на затегнување - Метод на пропагација на пулсот“ опишува метод на пропагација на пулсот за одредување на компонентата на складирање на комплексниот модул на затегнување на полимерите на дискретни фреквенции, обично во опсег од 3 kHz до 10 kHz. Овој метод е погоден за мерење на материјали со модул на складирање во опсег од 0,01 GPa до 200 GPa и фактори на загуба под 0,1 при приближно 10 kHz. Кај материјалите со поголеми загуби, се јавуваат значителни грешки во мерењето на брзината преку намалување на амплитудата.

Овој метод овозможува мерења на тенки филмови или тенки влакна и долги примероци, обично ленти од 300 mm x 5 mm x 0,1 mm или влакна од 300 mm x 0,1 mm (со дијаметар). Овој метод може да не биде погоден за целуларни пластики, композитни пластики и повеќеслојни производи.

• Стандардот „EN ISO 6721-10 Дел 10: Комплексна вискозност на смолкнување со употреба на осцилирачки реометар со паралелни плочи“ ги опишува општите принципи на методот за одредување на динамичките реолошки својства на полимерните стопи при аголни фреквенции кои обично се движат од 0,01 rad·s⁻¹ до 100 rad·s⁻¹ со употреба на осцилирачки реометар со геометрија на паралелни плочи. Може да се користат и аголни фреквенции надвор од овој опсег. Овој метод се користи за одредување на вредностите на следните динамички реолошки својства: комплексна вискозност на смолкнување, динамичка вискозност на смолкнување, компонента надвор од фаза на комплексна вискозност на смолкнување, комплексен модул на смолкнување, модул на губење на смолкнување и модул на складирање на смолкнување. Типично е погоден за мерење на вредности на комплексна вискозност на смолкнување до приближно 10 MPa·s.

Сепак, овој стандард моментално не е во сила.

• Стандардот „EN ISO 6721-11 Дел 11: Температура на стаклен премин“ опфаќа употреба на процедури за динамичка механичка анализа во режим на скенирање на температурата за да се одреди температурата на стаклен премин на пластиката. Тој нуди алтернативна постапка на употребата на диференцијална скенирачка калориметрија за ова мерење.

Динамичката механичка анализа се користи за да се одреди варијацијата на модулот на складирање, модулот на загуба и факторот на загуба како функција на температурата и фреквенцијата. Од овие податоци се одредува вредноста за температурата на стаклен премин. Многу комерцијално достапни делови од опремата ја користат оваа техника и, во принцип, може да се примени на сите режими на оптоварување опишани во стандардот ISO 6721-1.

Постапките ги минимизираат грешките предизвикани од термичкото задоцнување на примерокот, кое варира во зависност од употребената брзина на загревање, со претпоставка дека температурата на примерокот е дадена од измерената температура на печката. Ова ја елиминира потребата од директно мерење на температурата на примерокот, на пример, со термопар вграден во примерокот.

• Стандардот „EN ISO 6721-12 Дел 12: Компресивни вибрации - Нерезонантен метод“ опишува метод на компресивни вибрации на нерезонантен начин што обично се користи за одредување на компонентите на комплексниот модул на компресија на полимерите на фреквенции во опсег од 0,01 Hz до 100 Hz. Овој метод е применлив за мерење на динамичките модули на складирање на полукрути полимери во опсег од 1 MPa до 1 GPa.

Овој метод е особено погоден за мерење на динамичките модули и факторите на загуба на полукрути пластики во облик на призми, цилиндри или цевки под прав агол, и може лесно да се користи за истражување на варијацијата на динамичките својства со температурата и фреквенцијата во голем дел од релаксацискиот регион стакло-гума.

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 EN ISO 6721.