ASTM D543 Ocena odporności tworzyw sztucznych na odczynniki chemiczne

ASTM D543 Ocena odporności tworzyw sztucznych na odczynniki chemiczne

Norma ASTM D543 Standardowe praktyki oceny odporności tworzyw sztucznych na odczynniki chemiczne, opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM), opisuje praktyki oceny odporności wszystkich tworzyw sztucznych, w tym odlewów, formowanych na gorąco, formowanych na zimno, laminowanych produktów z żywicy i materiałów arkuszowych, na odczynniki chemiczne.

ASTM D543 Ocena odporności tworzyw sztucznych na odczynniki chemiczne

Kluczową cechą normy ASTM D543 jest to, że przewiduje ona trzy procedury:

  • Ćwiczenie A – Test immersyjny
  • Zastosowanie A – Mokra plama / ograniczona ekspozycja kontaktowa
  • Zastosowanie B - Naprężenia mechaniczne i reaktywne ekspozycja pod kontrolowanym napięciem.

Wybrana procedura zależy od przewidywanego kontaktu tworzywa sztucznego z substancją chemiczną w zamierzonym zastosowaniu. Na przykład, zanurzenie może być odpowiednie w przypadku pojemnika plastikowego lub linii przesyłowej, natomiast ekspozycja na mokrą powierzchnię lepiej sprawdzi się w przypadku materiału, który jest sporadycznie narażony na zachlapania lub wycieki.

Przepisy te obejmują postanowienia dotyczące raportowania zmian wagi, wymiarów, wyglądu, koloru, wytrzymałości i innych właściwości mechanicznych.

Norma ASTM D543 określa standardowe odczynniki, które pozwalają na uzyskanie porównywalnych wyników na porównywalnej podstawie, bez wykluczania stosowania innych odczynników chemicznych spełniających określone wymagania dotyczące odporności chemicznej. Zawiera ona również przepisy dotyczące ekspozycji na odczynniki w różnych czasach ekspozycji, warunkach naprężenia i wysokich temperaturach. Rodzaj kondycjonowania (zanurzenie lub metoda „mokrej plamy/przetarcia”) zależy od końcowego zastosowania materiału. Jeśli materiał ma być używany jako pojemnik lub linia przesyłowa, stosuje się zanurzanie próbek. Jeśli materiał będzie narażony jedynie na krótkotrwałe działanie lub używany z bliskiej odległości, a odczynnik rozpryśnie się lub rozleje na materiał, stosuje się metodę „mokrej plamy” lub „przetarcia” do naniesienia odczynnika na materiał.

ASTM D543 to powszechnie stosowana norma do oceny odporności tworzyw sztucznych na odczynniki chemiczne. Norma ta zapewnia ustrukturyzowany sposób określania reakcji tworzyw sztucznych na działanie chemikaliów w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Ma ona zastosowanie do wielu rodzajów wyrobów z tworzyw sztucznych, w tym materiałów odlewanych, formowanych, laminowanych i arkuszowych.

Głównym celem normy ASTM D543 jest zapewnienie znormalizowanej podstawy do porównywania odporności chemicznej różnych tworzyw sztucznych. Tworzywa sztuczne mogą mieć kontakt z paliwami, olejami, środkami czyszczącymi, rozpuszczalnikami, kwasami, zasadami, środkami dezynfekującymi lub innymi chemikaliami podczas produkcji lub użytkowania. Ekspozycja na substancje chemiczne może powodować następujące zmiany:

  • Przyrost lub utrata masy ciała
  • Zmiany wymiarowe
  • Degradacja powierzchni
  • zmiany koloru
  • Zmiękczenie lub obrzęk
  • Pękanie
  • Utrata wytrzymałości mechanicznej
  • Pękanie naprężeniowe w środowisku

Norma ASTM D543 określa kontrolowane warunki ekspozycji służące ocenie i porównaniu tych efektów. Norma ta obejmuje ocenę odporności tworzyw sztucznych na odczynniki chemiczne. Ma ona zastosowanie do tworzyw sztucznych odlewanych, formowanych na gorąco i na zimno, laminowanych produktów żywicznych oraz materiałów arkuszowych.

Ogólna zasada polega na poddaniu znormalizowanych próbek tworzyw sztucznych działaniu wybranych odczynników chemicznych przez określony czas i w określonych warunkach środowiskowych. Przed poddaniem próbki działaniu odczynnika dokonuje się pomiaru odpowiednich właściwości. Następnie próbki poddaje się działaniu wybranego odczynnika. Po poddaniu działaniu odczynnika można ponownie zmierzyć te same właściwości. Różnica między pomiarem początkowym a końcowym dostarcza informacji o wpływie działania odczynnika chemicznego.

W zależności od zastosowania pomiary mogą obejmować:

  • Masa: wchłanianie, pęcznienie, ekstrakcja lub utrata materiału.
  • Wymiary: nadmuchanie, skurczenie lub odkształcenie.
  • Wygląd: Uszkodzenie lub pogorszenie powierzchni.
  • Kolor: Zmiana koloru spowodowana działaniem substancji chemicznych.
  • Wytrzymałość: Utrata wydajności mechanicznej.
  • Inne właściwości mechaniczne: Zmiany w wydajności funkcjonalnej.

Norma ASTM D543 szczegółowo omawia kwestię oceny zmian wagi, wymiarów, wyglądu, koloru, wytrzymałości i innych właściwości mechanicznych.

Odczynnik chemiczny, stężenie, czas ekspozycji, temperatura i poziom naprężenia dobierane są zgodnie z celem oceny. Norma ASTM D543 zawiera znormalizowane odczynniki ułatwiające porównania, ale dopuszcza również stosowanie innych chemicznie istotnych odczynników do konkretnych zastosowań. W stosownych przypadkach proces ekspozycji można również przeprowadzić w wysokich temperaturach.

Ta elastyczność jest ważna, ponieważ tworzywa sztuczne są wykorzystywane w bardzo różnych środowiskach. Na przykład, tworzywo sztuczne używane wewnątrz samochodu musi być odporne na płyny eksploatacyjne i środki czyszczące; tworzywo sztuczne używane w placówkach medycznych musi być odporne na środki dezynfekujące.

W testach zanurzeniowych próbki tworzywa sztucznego są bezpośrednio poddawane działaniu odczynnika chemicznego przez określony czas. To podejście jest szczególnie przydatne, gdy rzeczywisty produkt będzie miał długotrwały lub ciągły kontakt z cieczą. Po wystawieniu na działanie odczynnika próbki są badane, a ich właściwości porównuje się z ich wartościami początkowymi.

Metoda narażenia na mokrą powierzchnię może dać bardziej reprezentatywne wyniki, gdy nie jest planowane ciągłe zanurzanie tworzywa sztucznego w wodzie. Na przykład, element może być narażony na działanie substancji chemicznej jedynie poprzez przypadkowe rozlanie, zachlapanie lub kontakt miejscowy. W takich przypadkach nałożenie substratu na określony obszar próbki może zapewnić bardziej realistyczną ocenę niż całkowite zanurzenie.

Metoda oddziaływania naprężeń mechanicznych i chemicznych jest szczególnie istotna, ponieważ niektóre tworzywa sztuczne są odporne na działanie substancji chemicznych, gdy nie są poddawane naprężeniom, ale ta sama substancja chemiczna może pękać lub ulegać innym uszkodzeniom w połączeniu z naprężeniami mechanicznymi. Tego typu zachowanie jest często związane z pękaniem naprężeniowym pod wpływem środowiska.

Odporność chemiczna jest istotną cechą przy wyborze tworzyw sztucznych do zastosowań w rzeczywistych warunkach. Materiał może posiadać doskonałe właściwości mechaniczne w normalnych warunkach laboratoryjnych, ale może przedwcześnie ulec degradacji po narażeniu na działanie określonej substancji chemicznej. Norma ASTM D543 pomaga inżynierom i specjalistom ds. materiałów w rozwiązywaniu tych problemów.

  • Porównanie różnych materiałów plastikowych.
  • Identyfikacja materiałów nieodpowiednich do stosowania w środowisku chemicznym.
  • Aby zbadać zgodność chemiczną.
  • W celu wsparcia doboru materiałów.
  • Aby ocenić zmiany wywołane narażeniem na substancje chemiczne.
  • Opracowywanie danych dotyczących odporności chemicznej w zależności od zastosowania.
  • Aby zmniejszyć ryzyko przedwczesnego uszkodzenia materiału.

Norma ta podkreśla, że ​​wyniki badań należy interpretować w odniesieniu do rzeczywistego środowiska pracy. Im bliższe są warunki ekspozycji panujące w laboratorium zamierzonemu zastosowaniu, tym bardziej przydatne są wyniki w przewidywaniu zachowania się urządzenia.

Norma ASTM D543 może być przydatna w wielu gałęziach przemysłu, w tym:

  • Motoryzacja: Elementy z tworzyw sztucznych mogą mieć kontakt z paliwami, smarami, płynami chłodzącymi, środkami czyszczącymi i innymi płynami samochodowymi. Niniejsza norma może pomóc w ocenie, czy tworzywo sztuczne zachowuje wymagane właściwości po narażeniu na działanie substancji chemicznych.
  • Obróbka chemiczna: Zbiorniki, rury, armatura i inne elementy z tworzyw sztucznych mogą być narażone na działanie agresywnych chemikaliów. Badania odporności chemicznej pomagają w doborze materiałów.
  • Medycyna i opieka zdrowotna: Wyroby z tworzyw sztucznych mogą mieć kontakt ze środkami dezynfekującymi, środkami czyszczącymi i innymi chemikaliami. Niniejsza norma może dostarczyć użytecznych informacji porównawczych do oceny materiałów.
  • Produkty konsumenckie: Obudowy, pojemniki, narzędzia i inne produkty z tworzyw sztucznych mogą mieć kontakt z chemikaliami gospodarstwa domowego i środkami czyszczącymi.
  • Urządzenia przemysłowe: Można ocenić kompatybilność elementów plastikowych stosowanych w kontakcie z olejami, rozpuszczalnikami, chemikaliami procesowymi i innymi cieczami.

Wybór odczynników, stężenie, czas ekspozycji, temperatura, napięcie i podane właściwości mogą wpływać na wyniki. Testy krótkoterminowe mogą być przydatne do eliminowania nieodpowiednich materiałów lub ustalania względnego rankingu, ale mogą nie odzwierciedlać warunków długotrwałej eksploatacji. Dlatego warunki testu powinny być odpowiednio dobrane.

Nasza organizacja, z kompetentnym i doświadczonym zespołem, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą ASTM D543.

WhatsApp