Analiza tworzyw sztucznych PCV

Produkty z tworzyw sztucznych należy testować, aby upewnić się, że spełniają bardzo szczegółowe regulacyjne standardy bezpieczeństwa i jakości. Programy testowe realizowane w zaawansowanych laboratoriach oceniają i analizują standardy i właściwości materiałów z tworzyw sztucznych i wnoszą znaczący wkład w przedsiębiorstwa.

Oceny obejmują określenie palności (właściwości spalania) materiału, właściwości zapłonu z różnych źródeł termicznych i elektrycznych oraz śledzenie elektryczne. Rozważania te odnoszą się również w szczególności do długotrwałego narażenia na wysokie temperatury (starzenie się w piecu powietrznym), wodę, światło ultrafioletowe, zimno i inne czynniki zewnętrzne.

Przykładowo, prowadzone są dwa programy badawcze w celu pomiaru właściwości palnych tworzyw sztucznych PVC w ramach badań spalania (ognia). Pierwszy program określa tendencję materiału do gaszenia lub rozprzestrzeniania płomienia po zapaleniu próbki. Kilka międzynarodowych standardów stosowanych w tych testach obejmuje:

• IEC 60707 Palność stałych materiałów niemetalicznych pod wpływem źródeł płomienia - Lista metod badań
• IEC 60695-11-10 Badanie zagrożenia pożarowego - Część 11-10: Płomienie testowe - Metody badania płomienia poziomego i pionowego 50 W
• IEC 60695-11-20 Badanie zagrożenia pożarowego - Część 11-20: Płomienie testowe - Metoda badania płomienia 500 W
• ISO 9772 Tworzywa komórkowe – Oznaczanie wielkości nadmiernego spalenia małych próbek wystawionych na działanie małego płomienia
• ISO 9773 Tworzywa sztuczne – Oznaczanie palności cienkich, elastycznych próbek pionowych w kontakcie ze źródłem zapłonu małego płomienia
• UL 94 Badania palności tworzyw sztucznych stosowanych w urządzeniach i częściach urządzeń

Drugi program realizowany w celu pomiaru właściwości palnych tworzyw sztucznych PVC w zakresie badań spalania (ognia) polega na pomiarze odporności ogniowej tworzywa na działanie elektrycznych źródeł zapłonu. Kilka międzynarodowych standardów oceny odporności materiału na zapłon i właściwości śledzenia powierzchni obejmuje:

• IEC 60112 Metoda określania dowodów i porównawczych wskaźników monitorowania stałych materiałów izolacyjnych
• IEC 60695 Testowanie zagrożenia pożarowego (zawiera wiele norm podrzędnych)
• EC 60950-1 Sprzęt informatyczny – Bezpieczeństwo – Część 1: Wymagania ogólne

Kolejną normą braną pod uwagę w analizie tworzyw sztucznych PVC jest norma „UL 746A Materiały polimerowe – Krótkoterminowa ocena właściwości”. Norma ta ogólnie obejmuje badania zapłonu. Oprócz względów palności, odporność materiału na zapłon ze źródeł elektrycznych jest kolejnym ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze i ocenie materiału do zastosowania w sprzęcie elektrycznym.

Możliwe źródła zapłonu elektrycznego w sprzęcie obejmują:

• Przeciążone (przegrzane) przewody i komponenty elektryczne
• Części łukowe, takie jak otwarte styki przełączników i przekaźników
• Łuk elektryczny w przypadku uszkodzonych lub luźnych połączeń, takich jak złącza lub zaciski.

Materiały polimerowe znajdujące się w bezpośrednim kontakcie lub w pobliżu przeciążonych lub wytwarzających łuk elektryczny części mogą się zapalić.

Polichlorek winylu (PVC) to szeroko stosowany polimer termoplastyczny, który zwykle występuje w postaci białego, bezwonnego proszku. Proszek ten jest stosowany z różnymi dodatkami i może przybierać różne kształty. Po utwardzeniu PCV może być sztywne lub elastyczne, przezroczyste lub nieprzezroczyste, bezbarwne lub barwione. Materiały PVC są szeroko stosowane, zwłaszcza w budownictwie, opakowaniach, odzieży i samochodach.

Analiza chemiczna i charakterystyka polichlorków winylu jest ważnym krokiem w kontrolowaniu ich przemiany w produkty użytkowe i zapobieganiu wprowadzeniu potencjalnych defektów.

Analiza tworzyw sztucznych PVC jest stosowana głównie do:

• Oznaczanie składu chemicznego polichlorku winylu
• Charakteryzowanie materiałów PVC pod względem fizykochemicznym i termicznym (takich jak gęstość, masa cząsteczkowa, analiza termiczna, analiza kalorymetryczna)
• Zidentyfikować strukturę chemiczną próbki PVC i dodatków
• Określ zastosowany wypełniacz mineralny (kreda, talk itp.)
• Charakterystyka defektu (takiego jak problem z przyczepnością, separacja, wtrącenia)
• Weryfikacja, czy gotowy produkt spełnia standardy

Pracując z tworzywami sztucznymi, firmy produkcyjne produkujące surowce lub stosujące tworzywa sztuczne muszą współpracować z wiarygodnym laboratorium, które oferuje analizy o wysokiej wartości dodanej technicznej do analizy i charakteryzacji materiałów PVC.

Ogólnie rzecz biorąc, zaawansowane laboratoria posiadają duże doświadczenie w analizie polietylenu i wyposażone w różne rozwiązania analityczne świadczą głównie następujące usługi:

• Charakterystyka materiałów PVC: różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC), analiza termograwimetryczna (TGA), analiza termograwimetryczna w oparciu o spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (TGA-FTIR), chromatografia żelowo-permeacyjna (GPC), Właściwości fizykochemiczne i termiczne określa się za pomocą jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR), analizy za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR).
• Specyficzna analiza chemiczna: Dodatki wykrywa się metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas (GC-MS), pirolizy z chromatografią gazową i spektrometrią mas (Py-GC-MS) oraz chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas (LC-MS/MS).
• Wykrywanie zanieczyszczeń: wykrywane są metale ciężkie, pozostałości rozpuszczalników, produkty rozkładu, zanieczyszczenia.
• Inżynieria odwrotna materiałów z polichlorku winylu
• Oznaczanie masy cząsteczkowej metodą chromatografii żelowo-permeacyjnej (GPC).
• Testy kompatybilności pomiędzy materiałami PVC i różnymi płynami

Z drugiej strony zrozumienie właściwości reologicznych materiałów PVC pomaga zidentyfikować i rozwiązać problemy zarówno produkcyjne, jak i wydajnościowe produktu na wczesnym etapie. Różne próbki można testować jednocześnie w tych samych warunkach, aby szybko wykryć różnice, które mogą mieć wpływ na wydajność.

Podczas mieszania materiałów polimerowych można przeprowadzić szybkie testy w celu sprawdzenia, czy obecne są właściwe polimery i właściwa ilość każdego polimeru.

Na przykład badanie popiołu służy do dokładnego pomiaru poziomu zawartości substancji nieorganicznych w materiałach, w tym w tworzywach sztucznych.

Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen, które świadczy dla przedsiębiorstw z różnych sektorów, nasza organizacja świadczy również usługi analizy tworzyw sztucznych PVC dzięki przeszkolonemu i fachowemu personelowi oraz zaawansowanemu sprzętowi technologicznemu.