ASTM D4218 Bestämning av kimrökshalt i polyetenkompositer med muffelugnsteknik

ASTM D4218 Bestämning av kimrökshalt i polyetenkompositer med muffelugnsteknik

Standarden "ASTM D4218 Standard Test Method for Determination of Carbon Black Content in Polyethylene Composites by Muffle-Furnace Technique", utvecklad av American Society for Testing and Materials (ASTM), beskriver en testmetod för att bestämma svarta polyetenföreningar som innehåller kanal- eller ugnssvart. Denna metod är inte tillämplig på termisk svart. Dessutom är denna testmetod inte lämplig för plaster som förkolnar under pyrolys.

ASTM D4218 Bestämning av kimrökshalt i polyetenkompositer med muffelugnsteknik

I denna standard gäller termerna och definitionerna i ASTM D883, liksom följande, om inte annat anges. För termer relaterade till precision och bias och relaterade ämnen definieras termerna som används i denna standard på lämpligt sätt i ASTM E456.

  • Kanalsvart avser kimrök som produceras genom en process som arbetar i ett öppet system där ett flertal små diffusionsflammor brinner i luft och avsätter kol på kylda ytor.
  • Ugnssvart avser kimrök som produceras med hjälp av principen om kontinuerlig oxidativ förbränning i slutna system.
  • Termisk svart hänvisar till de kimrök som är baserade på en process som använder termisk nedbrytning i frånvaro av syre och arbetar i ett slutet system. Partiklarna växer mycket långsamt och kan bli mycket stora och trådliknande strukturer.

Under testet pyrolyseras en svart polyetenförening i en engångsvågbehållare av aluminium i en muffelugn under en kort tid. Under pyrolysen av polymeren avsyreras luften i muffelugnen för att förhindra att återstående kimrök brinner. Som beskrivs i testmetoden som beskrivs i ASTM D2741 förbrukas eventuellt sot som genereras vid den initiala förbränningen av gaserna innan själva kimröken förbrukas.

Efter kylning och vägning av kvarvarande kimrök placeras behållaren och innehållet tillbaka i muffelugnen för att bestämma askhalten, och resultaten används för att bestämma den faktiska kimrökhalten. Detta görs endast om föreningen misstänks innehålla mineralfyllmedel och kimrök.

Denna testmetod kan producera duplicerade testdata på 20 minuter eller mindre för en enkel bestämning av kimrökshalten. Denna testmetod är lämplig för kvalitetskontroll i produktion, teknisk service och forskningsstudier. För referentprovningskrav ökas antalet upprepade mätningar. Alternativt testas ett kontrollprov med känt kimrökshalt med det okända provet. De nödvändiga instruktionerna för referentprovning finns i ASTM D1603.

Den huvudsakliga utrustningen som används i dessa tester är:

  • Köksfläkt eller ventilationsfläkt.
  • En muffelugn med tre innermått på cirka 100 mm x 100 mm x 100 mm. Ugnar med större innermått har visat sig vara olämpliga. Dörrtätningen måste vara fri från öppna sprickor eller flisor som skulle släppa in luft i ugnen. En muffelugn med bara värmetrådar i ugnsbotten bör inte användas utan ytterligare elektriska säkerhetsåtgärder.
  • Sikt, 20 mesh, cirka 120 mm x 100 mm. Cirka 10 mm av den långa dimensionen är nedvikt för att skapa en upphöjd plattform som passar inuti muffelugnen.
  • Termoelement-sond temperaturregulator eller motsvarande. Detta är en integrerad del av nyare muffelugnar eller köps separat för bättre kontroll i äldre ugnar.
  • Torkmedel innehållande aluminiumoxid eller motsvarande torkmedel (t.ex. 255 mm).
  • Laboratorieintervalltimer med alarm.
  • Engångsvågsbehållare i aluminium. Behållare med rundade kanter och utskjutande delar på kanten är tillräckliga.
  • Lång tång eller pincett (250 till 300 mm).
  • Analytisk våg som kan mäta upp till 0,1 mg.

En muffelugn med exponerade värmeelement i ugnsbotten bör inte användas. Försiktighetsåtgärder bör vidtas för att göra ugnen elektriskt säker. Plast som avger frätande ångor under pyrolys bör inte testas. Muffelugnsluckan bör inte öppnas under testet. Om luckan öppnas medan ångor kommer ut från lucktätningen kommer ångorna att antändas. Detta test bör utföras i en huv eller under en ventilationskåpa för att avlägsna de resulterande ångorna.

Prover tas från tillverkarens eller köparens provtagningsprogram eller från en specifikt identifierad del. Testproverna är i form av granuler eller skurna bitar från ett material såsom ett rör, en mantel, en film eller en form. Kontaminerade material bör tvättas och tryckta material såsom filmer bör torkas av med ett lämpligt lösningsmedel.

Det finns inget behov av konditionering.

Under testningen placeras muffelugnen i en dragskåp eller under en ventilationskåp. Reglerratten är inställd på 600 °C och får stabiliseras mellan 600 och 610 °C. En aluminiumvågbehållare är märkt med ett identifieringsmärke på fliken. Behållaren placeras på muffelugnens sikt och ytoljan bränns bort i 2 minuter. Med hjälp av en tång överförs behållaren till torken och får svalna i minst 2 minuter. Behållaren vägs noggrant på en analysvåg och resultaten registreras. Cirka 1 g prov tillsätts, och behållaren och dess innehåll vägs noggrant på nytt och resultaten registreras.

Placera den vägda behållaren och dess innehåll i muffelugnen med hjälp av en tång och ställ in intervalltimern på 3 minuter. Om det inte finns några kända föraskningsmedel är denna tid tillräcklig. Om det finns andra eller ytterligare fyllmedel som kommer att oxidera ytterligare följs följande procedur för att uppnå en mer fullständig pyrolys. Efter den förflutna tiden, ta ut behållaren från muffelugnen med hjälp av en tång och placera den i torktumlaren för att svalna i minst 2 minuter. Längre kyltider påverkar inte testet. Behållaren och eventuell kvarvarande kimrök vägs noggrant på nytt och resultaten registreras.

Om man misstänker att askbara mineralfyllmedel finns i föreningen, använd en tång för att återföra behållaren och innehållet till muffelugnen i 10 minuter eller mer tills endast ljus aska återstår. Använd en tång för att överföra behållaren och innehållet från muffelugnen till en exsickator och låt svalna i minst 2 minuter. Väg behållaren och askan noggrant igen och registrera resultaten. Minst två bestämningar görs för varje prov.

Beräkningar görs med hjälp av ekvationen som anges i standarden.

En muffelugn är en typ av muffelugn och är en ugn där materialet isoleras från bränslet och alla förbränningsprodukter, inklusive gaser och flygaska.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med "ASTM D4218 Standard Test Method for Determining Carbon Black Content in Polyethylene Compounds Using the Muffle-Furnace Technique".

WhatsApp