Пластик, подвергающийся воздействию воды, подвергается воздействию нескольких факторов:
Однако воздействие влаги, погружение в воду и воздействие кипящей воды могут привести к существенно разным реакциям материалов. Равновесное влагосодержание можно использовать для сравнения количества воды, поглощаемой различными типами пластика при воздействии влаги. Влагосодержание, определенное в неравновесных условиях, можно использовать для сравнения различных партий одного и того же материала и для определения коэффициента диффузии материала, определяемого в тщательно контролируемых условиях неравновесного воздействия влаги и при использовании образцов пластика заданных размеров.
Стандарт ISO 62 «Пластмассы. Определение водопоглощения», разработанный Международной организацией по стандартизации (ISO), описывает процедуру определения влагопоглощения по толщине твердых пластиков плоской или изогнутой формы. Этот стандарт также описывает процедуры определения количества воды, поглощенной образцами пластика определенных размеров при погружении в воду или воздействии влажного воздуха в контролируемых условиях.
Коэффициент диффузии влаги по толщине однофазного материала можно определить, предположив, что диффузия подчиняется законам Фика с постоянными сорбционными свойствами влаги по всей толщине испытуемого образца. При фикковской диффузии поток влаги перемещается от более высокого уровня концентрации к более низкому. Эта модель применима для однородных материалов и армированных композитов на основе полимерной матрицы, испытываемых при температурах ниже их температур стеклования. Однако для некоторых двухфазных матриц, таких как отвержденные эпоксидные смолы, может потребоваться многофазная модель сорбции, не рассматриваемая в настоящем стандарте.
В идеале, наилучшее сравнение свойств водопоглощения или коэффициентов диффузии материалов следует проводить, используя только равновесное содержание влаги в пластиках, находящихся в одинаковых условиях. Сравнение материалов по их равновесным свойствам влажности не предполагает и, следовательно, не ограничивается однофазным фикковским поведением диффузии.
В качестве альтернативы, водопоглощение образцов пластика определённых размеров, подвергавшихся погружению или воздействию влаги в течение произвольного периода времени в контролируемых условиях, может быть использовано для сравнения различных партий одного и того же материала или для контроля качества конкретного материала. Для такого сравнения важно, чтобы все испытуемые образцы имели одинаковые размеры и, по возможности, одинаковые физические свойства (например, гладкость поверхности, внутренние напряжения). Однако в этих условиях равновесие влажности не достигается. Поэтому результаты таких испытаний не могут быть использованы для сравнения водопоглощающих свойств различных типов пластика. Для получения более надёжных результатов рекомендуется проводить одновременные испытания.
Результаты, полученные с использованием методов, описанных в настоящем международном стандарте, действительны для большинства пластиков, за исключением ячеистых пластиков, гранул или порошков, которые могут проявлять дополнительную абсорбцию и капиллярные эффекты. Воздействие влаги на пластики в контролируемых условиях в течение определённых периодов времени позволяет проводить их сравнительное сравнение. Испытания, описанные для определения коэффициента диффузии, могут быть неприменимы ко всем пластикам.
Образцы для испытаний погружают в дистиллированную воду при температуре 23 °C или в кипящую дистиллированную воду на определенное время, или подвергают воздействию относительной влажности 50 процентов при определенных температурах. Количество воды, поглощенной каждым образцом для испытаний, определяют путем измерения изменения его массы, то есть разницы между его начальной массой и массой после воздействия воды, и это изменение выражают в процентах от начальной массы. При необходимости можно также определить количество воды, потерянное образцами после высыхания. В некоторых случаях могут потребоваться уровни относительной влажности от 70 до 90 процентов и температуры от 70 до 90 °C. По соглашению между заинтересованными сторонами могут использоваться более высокие относительная влажность и температуры, чем рекомендованные в настоящем стандарте. Если используются условия относительной влажности и температуры, отличные от рекомендуемых, в отчет об испытаниях должно быть включено полное описание этих условий (с соответствующими допусками).
В этих испытаниях в основном используется следующее оборудование:
Для каждого оцениваемого материала необходимо провести испытания не менее трёх образцов. Образцы требуемых размеров могут быть изготовлены методом литья под давлением или экструзии. Методы изготовления всех образцов должны быть указаны в отчёте об испытаниях.
На результаты данного метода могут влиять поверхностные эффекты. Для некоторых материалов результаты, полученные на формованных образцах и образцах, вырезанных из листа большего размера, могут различаться. Любые загрязнения на поверхности испытуемого образца, которые могут повлиять на водопоглощение, следует удалить чистящим средством, не повреждающим пластик. Степень повреждения следует определять в соответствии со стандартом ISO 175.
После очистки образцы следует просушить не менее двух часов при температуре 23°C и относительной влажности 50% перед началом испытания. При работе с образцами следует надевать чистые перчатки для предотвращения загрязнения. Чистящее средство не должно влиять на водопоглощение. Влияние чистящего средства можно игнорировать при определении равновесной влажности.
Образцы необходимо тщательно высушить перед испытанием. Например, при температуре 50 градусов Цельсия время сушки составляет от одного до десяти дней; точное время зависит от толщины образца. На каждый квадратный сантиметр общей площади поверхности образца используется не менее 8 мл, но не менее 300 мл дистиллированной воды. Это предотвращает чрезмерное концентрирование продуктов экстракции в воде во время испытания. Каждый комплект из трёх образцов помещают в отдельную ёмкость и либо полностью погружают в воду, либо выдерживают при относительной влажности 50%.
Если необходимо испытать несколько образцов одинакового состава, их можно поместить в один контейнер, добавив не менее 300 мл воды. Однако в этом случае значительный поверхностный контакт между образцами или стенками контейнера недопустим и его следует избегать. Решетки из нержавеющей стали могут помочь обеспечить приемлемое разделение между образцами. Образцы с плотностью ниже плотности воды погружают, помещая их в корзину из нержавеющей стали, соединённую с анкерным грузом проволокой из нержавеющей стали. Следует избегать поверхностного контакта анкерного груза с образцами.
Согласно настоящему стандарту применяются следующие методы испытаний:
Наша организация, которая уже много лет оказывает поддержку предприятиям всех секторов, предлагая широкий спектр услуг по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, располагает сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ISO 62 «Пластмассы. Определение водопоглощения».
Вы можете попросить нас заполнить нашу форму, чтобы записаться на прием, получить более подробную информацию или запросить оценку.
