ISO 9924 Гума и гумени производи - Определување на составот на вулканизирани и нестврднати соединенија со термогравиметрија

ISO 9924 Гума и гумени производи - Определување на составот на вулканизирани и нестврднати соединенија со термогравиметрија

Стандардот „ISO 9924 Гума и гумени производи - Определување на составот на вулканизирани и нестврднати соединенија со термогравиметрија“, објавен од Меѓународната организација за стандардизација (ISO), се состои од следниве подделови објавени под истиот наслов:

ISO 9924 Гума и гумени производи - Определување на составот на вулканизирани и нестврднати соединенија со термогравиметрија

  • Стандардот „ISO 9924-1 Дел 1: Бутадиен, етилен-пропилен кополимер и терполимер, изобутен-изопрен, изопрен и стирен-бутадиен гуми“ опишува термогравиметриски метод за одредување на вкупната содржина на органска материја, содржината на јаглеродна црна боја и содржината на пепел во вулканизирани и нестврднати соединенија. Губењето на маса на 300 степени Целзиусови е приближна насока за содржината на испарливи материи во соединението.

Овој метод е погоден за анализа на гумени соединенија и вулканизирани гуми што ги содржат следниве гуми, сами или во смеси:

  • Полиизопрен од природно или синтетичко потекло
  • полибутадиен
  • Кополимери на стирен-бутадиен
  • Изобутилен-изопрен кополимери
  • Кополимери на етилен-пропилен и сродни терполимери.

Областа на примена на методот може да се прошири и на анализа на соединенија што содржат гуми различни од оние дадени овде, под услов применливоста на методот да е претходно тестирана со употреба на познати соединенија или вулканизери со сличен состав. Други соединенија се опфатени во стандардот ISO 9924-2.

Во принцип, измерен тест примерок се загрева под млаз азот од 70 степени до 300 степени според однапред одреден распоред и се држи на 300 степени 10 минути. Губењето на масата ја покажува, приближно, вкупната содржина на органска материја што не е гумена и е испарлива на 300 степени. Општо земено, оваа вредност не е еквивалентна на вредноста на екстрактот од растворувач.

Потоа температурата на печката се зголемува на 550 степени под млаз азот и се одржува на 550 степени 15 минути. Недестилираната органска материја и полимерите се отстрануваат со дестилација на 300 степени, а загубата на маса помеѓу 70 и 550 степени ја претставува вкупната содржина на органска материја.

Температурата на печката се намалува на 300 степени под млаз од азот, потоа гасот се менува од азот во воздух или кислород, или мешавина од воздух и кислород. Потоа температурата на печката се зголемува на 650 степени и се одржува на оваа температура 15 минути или додека не се забележи губење на маса. Црната саѓи се согорува, а губењето на масата во оксидирачката атмосфера на 650 степени ја претставува содржината на црната саѓи. На 850 степени, ако е присутен графит, се обезбедува избалансиран проток на гас во текот на транзицијата за да се избегнат ефектите на пловност.

Масата на остатокот на 650 степени претставува пепел (на 850 степени ако е присутен графит).

  • Стандардот „ISO 9924-2 Дел 2: Акрилонитрил-бутадиенски и халобутилни гуми“ опишува термогравиметриски метод за одредување на вкупната содржина на органска материја, содржината на јаглероден црн материјал, јаглеродните остатоци и содржината на пепел во вулканизирани и нестврднати соединенија што содржат полимери кои формираат јаглеродни остатоци за време на пиролиза. Губењето на маса на приближно 300 степени Целзиусови е приближна насока за содржината на испарливи материи во соединението.

Овој метод е погоден за анализа на гумени соединенија и вулканизати што содржат јаглеводородни полимери и кополимери со поларни групи кои формираат јаглеродни остатоци за време на пиролиза, како што е наведено во стандардот ISO 9924-1:

  • Кополимери на акрилонитрил-бутадиен
  • Карбоксилирани акрилонитрил-бутадиен кополимери
  • Хидрогенизирани акрилонитрил-бутадиен кополимери
  • Хлорирани изобутилен-изопрен кополимери
  • Бромирани изобутилен-изопрен кополимери

Во принцип, измерен тест примерок се загрева под млаз азот од 40 степени до 600 степени Целзиусови според однапред одреден распоред сè додека не се пиролизира целата органска материја. Ако се присутни нитрил-бутадиен кополимери, мал дел од полимерот ќе се пиролизира, формирајќи јаглероден остаток, а овој остаток треба да се идентификува за да се добие точната вкупна содржина на органска материја.

За таа цел, температурата на печката се намалува на 400 степени под млаз азот и се одржува на 400 степени 5 минути. Потоа, гасниот млаз се менува од азот во воздух или кислород, а температурата на печката полека се зголемува на 800 степени. За време на ова загревање во оксидирачка атмосфера, се јавуваат две различни загуби на маса поради согорување. Првата се должи на согорувањето на јаглеродниот остаток, чија количина се одредува и се додава на загубата претходно одредена на 600 степени во азот за да се добие точната вредност на вкупната содржина на органски материи. Втората се должи на нормалното согорување на јаглеродот.

Вкупната содржина на гума се пресметува со одземање на вредноста на екстрактот од растворувач, определена според стандардот ISO 1407, од вкупната содржина на органски материи, под услов сите компоненти освен гумата да можат да се екстрахираат.

На 800 степени, масата на остатокот претставува пепел.

  • Стандардот „ISO 9924-3 Дел 3: Јаглеводородни гуми, халогенирани гуми и полисилоксански гуми по екстракција“ опишува термогравиметриски метод за одредување на главните компоненти на гумените соединенија, како што се еластомери, јаглеродна црна боја и минерални полнила. Тој создава отпечаток од тестираниот материјал. Сепак, резултатот не секогаш точно одговара на теоретската формула на гумата.

Овој метод е применлив за сурови или сложени гуми, вулканизирани и невулканизирани гуми, по претходна екстракција.

Овој метод се применува на гуми со јаглеводороди кои се користат самостојно или во мешавини. За мешавините, содржината на полимери одговара на вкупната гума и генерално не е можно да се идентификуваат поединечни полимери.

Овој метод е применлив за халогенирани гуми со јаглеводороди или гуми што содржат азот и нивни мешавини. Сепак, овие гуми често формираат јаглеродни остатоци што ја попречуваат анализата. Примената на соодветна постапка ги минимизира овие пречки.

Овој метод е применлив и за гуми со полисилоксански ‘рбет и гуми кои не се наведени погоре.

Во принцип, измерен тест примерок се загрева во позната атмосфера според однапред одреден распоред. Прво, пиролизата се одвива во инертна атмосфера (азот), по што следува согорување во оксидирачка атмосфера. Реакциите што обично предизвикуваат промени во масата се распаѓања, оксидации или реакции што испаруваат компонента. Губењето на масата во однос на температурата обезбедува квантитативно употреблив термограм што ги покажува карактеристичните својства на материјалот.

Накратко, ISO 9924 е меѓународен стандард кој дефинира метод на термогравиметриска анализа (TGA) за одредување на составот на вулканизирана гума (вулканизати) и нестврднати гумени соединенија. Тој ги мери основните компоненти преку следење на контролираното загревање и губењето на маса:

  • Вкупна содржина на органски материи (полимери + масла + органски адитиви)
  • Содржина на јаглеродно црнило (најчестиот зајакнувачки фил)
  • Пепел (неоргански полнила како што се силициум диоксид и цинк оксид)
  • Во некои делови, јаглеродни остатоци што потекнуваат од одредени полимери.

Гумените соединенија се сложени смеси и во повеќето случаи, особено по вулканизација, нивната точна формула не може со сигурност да се знае визуелно или преку едноставни хемиски тестови.

Овој стандард постои од неколку критични практични причини:

  • Контрола на квалитетот во производството: Обезбедува секоја серија да ја содржи очекуваната количина на скапа јаглеродна црна боја и полимер. Малите отстапувања предизвикуваат значителни промени во механичките својства (цврстина на кинење, отпорност на абење, задржување на топлина).
  • Решавање проблеми: Кога гума, заптивка, црево, ремен или компонента против вибрации ќе откажат предвреме, производителите и крајните корисници ги анализираат конкурентските или вратените делови за да утврдат дали погрешната формулација (премалку јаглеродна црна боја, неточна мешавина од полимери, претерано евтини полнила) е причината за проблемот.
  • Обратниот инженеринг и конкурентската анализа: Многу честа појава во гумената индустрија, компаниите сакаат приближно да знаат што користат нивните конкуренти.
  • Верификација на добавувачот и инспекција на влезниот материјал: Големите купувачи (производители на оригинална опрема за автомобили, производители на гуми) бараат од добавувачите да докажат дека испорачаните соединенија се во согласност со договорениот состав.
  • Доследност меѓу лабораториите ширум светот: Без стандардизирана постапка на TGA (стапки на загревање, температурни чекори, атмосферски премини од азот во кислород, метод на пресметка), различните лаборатории пријавуваат многу различни содржини на јаглеродна црна боја за истиот примерок (што доведува до несогласувања во комерцијалните трансакции). Стандардот ISO 9924 обезбедува ист протокол за сите, обезбедувајќи споредливи и репродуцибилни резултати.

Следствено, на гумената индустрија ѝ е потребен брз, повторувачки, меѓународно прифатен метод за мерење на најважните компоненти во стврдната и нестврдната гума, особено содржината на јаглеродна црна боја и полимери, за обезбедување квалитет, анализа на дефекти и практики за фер трговија. Стандардот ISO 9924 е од суштинско значење во овој поглед.

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 ISO 9924.

WhatsApp