MBN 51000-8 Materiały na bazie polimerów, systemy materiałowe i półprodukty - Część 8: Badania analityczne

Norma „MBN 51000-8 Materiały na bazie polimerów, systemy materiałowe i półprodukty – Część 8: Badania analityczne” opracowana przez Grupę Mercedes Benz opisuje procedury testowe dla materiałów na bazie polimerów, systemów materiałowych i półproduktów stosowanych w zastosowaniach motoryzacyjnych. Norma ta koncentruje się na badaniach analitycznych mających na celu ocenę wydajności i przydatności tych materiałów w różnych warunkach.

Norma MBN 51000-8 obejmuje szereg metod analitycznych służących do oceny właściwości materiałów. Przykładowo, w jednym z podrozdziałów omówiono wyznaczanie wartości odniesienia w niskich temperaturach za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), co jest kluczowe dla zrozumienia zachowania się elastomerów w niskich temperaturach.

Niniejsza norma ma zastosowanie do różnorodnych materiałów na bazie polimerów, w tym elastomerów, tworzyw termoplastycznych i kompozytów, powszechnie stosowanych w komponentach motoryzacyjnych. W rzeczywistości norma ta jest częścią szerszego zestawu norm MBN obejmujących różne aspekty badań. Na przykład, MBN 51000-4 koncentruje się na badaniach termicznych, MBN 51000-5 na badaniach odporności na warunki atmosferyczne, MBN 51000-6 na badaniach mechanicznych, a MBN 51000-7 na badaniach wytrzymałościowych.

Producenci i dostawcy części samochodowych stosują normę MBN 51000-8, aby mieć pewność, że materiały spełniają rygorystyczne wymagania dotyczące wydajności podzespołów pojazdów. Przestrzegając tych standardowych metod testowania, firmy mogą sprawdzać właściwości materiałów, zapewniać jakość i utrzymywać spójność wszystkich produktów.

Norma MBN 51000-8 zawiera wiele różnych testów. Na przykład

• Pomiar zimnej wartości odniesienia: Pomiar ten wykonuje się zazwyczaj metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Test ten jest szczególnie ważny dla oceny zachowania się w niskich temperaturach materiałów na bazie polimerów, takich jak elastomery. Wartość odniesienia w niskiej temperaturze opisuje zachowanie elastomeru w pobliżu lub poniżej jego temperatury zeszklenia. Wartość ta służy do określenia, czy materiał zachowa elastyczność w warunkach zimnego klimatu. W przemyśle motoryzacyjnym uszczelki gumowe, izolacje i podobne części elastomerowe muszą również wykazywać się dobrą skutecznością w niskich temperaturach. Dzięki temu testowi wykrywane i eliminowane są materiały, którym grozi kruchość np. w temperaturze minus 40 stopni.
• Analiza struktury chemicznej: Analizę tę wykonuje się zazwyczaj metodą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR). Metodę tę stosuje się specjalnie do określania składu chemicznego polimerów i elastomerów. Metoda ta polega na badaniu oddziaływania światła podczerwonego z materią w celu zrozumienia struktury molekularnej substancji. Każda cząsteczka ma charakterystyczny wzór absorpcji światła podczerwonego, niczym odcisk palca. Za pomocą tej metody określa się rodzaj polimeru, dodatki (plastyfikatory, wypełniacze, stabilizatory) oraz zmiany chemiczne (utlenianie, sieciowanie, oznaki degradacji). Metoda ta pozwala sprawdzić, czy materiał od dostawcy jest kompatybilny z deklarowanym polimerem. Stosuje się ją również w celu zbadania zmian chemicznych zachodzących w danej części po jej użytkowaniu. Ocenia również ryzyko niezgodności materiału z pleśnią w przypadku, gdy różne materiały muszą być stosowane razem.
• Zachowanie się w warunkach degradacji termicznej: Badanie to wykonuje się zazwyczaj metodą analizy termograwimetrycznej (TGA). Analiza ta mierzy utratę masy materiału podczas jego ogrzewania, ujawniając jego stabilność termiczną i skład. Analiza ta polega na analizie procesu degradacji termicznej próbki poprzez pomiar zmiany jej masy w określonym zakresie temperatur. Jest to szczególnie cenne w przypadku systemów wieloskładnikowych, takich jak polimery i elastomery. Metoda ta umożliwia określenie temperatury rozkładu, kolejności rozkładu różnych składników, stopnia wypełnienia, zawartości substancji lotnych, stosunku węgla do pozostałości krzemianowych, a także ustalenie, który składnik rozkłada się w jakiej temperaturze w układach wielowarstwowych lub wieloskładnikowych. Analiza ta jest powszechnie stosowana do kontroli jakości i porównywania polimerów, do porównywania degradacji podczas analizy starzonych materiałów, do określania kryteriów oporu cieplnego przy doborze materiałów lub do analizy zawartości struktur kompozytowych (np. udział włókna szklanego, wypełniacza węglowego).
• Pomiar szybkości płynięcia: Badanie to wykonuje się metodą wskaźnika szybkości płynięcia. Pomiary te służą do oceny przetwarzalności tworzyw termoplastycznych. Tego typu badania są szczególnie ważne w przypadku procesów formowania wtryskowego i wytłaczania. Wskaźnik płynięcia mierzy, ile gramów stopionego materiału termoplastycznego płynie w ciągu 10 minut przy danej temperaturze i obciążeniu. Wyższy wskaźnik płynięcia oznacza niższą lepkość. Materiał łatwo płynie, co jest korzystne w przypadku części o cieńszych ściankach, ale może ulec zmniejszeniu odporność na uderzenia. Niższy wskaźnik płynięcia oznacza wyższą lepkość. Materiał ten jest trudny do płynięcia, lecz ogólnie jest mocniejszy i trwalszy. Poprzez pomiar szybkości płynięcia w stanie stopionym ustala się, czy właściwości płynięcia dostarczonego tworzywa sztucznego spełniają oczekiwania pod względem kontroli nad surowcem. W przypadku kompatybilności formowania wtryskowego ustala się, czy nadaje się ona do właściwego przepływu w zależności od maszyny i formy. W kontekście kontroli recyklingu wykrywane są zmiany w zachowaniu przepływu materiałów nadających się do recyklingu. W nowych recepturach ustawienia proporcji ustala się poprzez określenie proporcji mieszania.

Norma MBN 51000-8 opisuje również metody badawcze, takie jak pomiar gęstości i testy palności. Pomiar gęstości pomaga zrozumieć właściwości strukturalne materiału. Badania palności określają zachowanie się materiału pod względem palności.

Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście usługi testowe świadczone są również przedsiębiorstwom zgodnie z normą „MBN 51000-8 Materiały na bazie polimerów, systemy materiałowe i półprodukty - Część 8: Badania analityczne”.