Plast som utsätts för vatten påverkas på flera sätt:
Emellertid kan exponering för fukt, nedsänkning i vatten och exponering för kokande vatten resultera i avsevärt olika materialresponser. Jämviktsfukthalten kan användas för att jämföra mängden vatten som absorberas av olika typer av plaster när de utsätts för fukt. Fukthalten bestämd under icke-jämviktsförhållanden kan användas för att jämföra olika satser av samma material och för att bestämma materialets diffusionskonstant, bestämd under noggrant kontrollerade icke-jämviktsförhållanden för fuktexponering och vid användning av plastprover med specificerade dimensioner.
Standarden "ISO 62 Plaster - Bestämning av vattenabsorption", utvecklad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), beskriver en metod för att bestämma fuktabsorptionsegenskaperna genomgående i tjocklek hos solida plaster i platta eller böjda former. Denna standard beskriver också procedurer för att bestämma mängden vatten som absorberas av plastprover med definierade dimensioner när de nedsänks i vatten eller exponeras för fuktig luft under kontrollerade förhållanden.
Fuktdiffusionskoefficienten genom hela tjockleken kan bestämmas för ett enfasigt material genom att anta Ficksk diffusionsbeteende med konstanta fuktsorptionsegenskaper genom hela provkroppens tjocklek. Vid Ficksk diffusion sker ett flöde från en högre koncentrationsnivå till en lägre koncentrationsnivå. Denna modell är giltig för homogena material och förstärkta polymermatriskompositer som testas under deras glasövergångstemperaturer. Vissa tvåfasmatriser, såsom härdade epoximaterial, kan dock kräva en flerfassorptionsmodell som inte omfattas av denna standard.
Helst bör den bästa jämförelsen av vattenabsorptionsegenskaper eller diffusionskoefficienter för material göras endast med hjälp av jämviktsfukthalten hos plaster som utsätts för samma förhållanden. Att jämföra material med hjälp av deras fuktjämviktsegenskaper antar inte, och är därför inte begränsat till, enfas Fickian-diffusionsbeteende.
Alternativt kan vattenabsorption av plastprover med definierade dimensioner som utsätts för nedsänkning eller fukt under en godtycklig period under kontrollerade förhållanden användas för att jämföra olika partier av samma material eller för kvalitetskontroll av ett specifikt material. För sådana jämförelser är det viktigt att alla testprover har samma dimensioner och, så långt som möjligt, har samma fysikaliska egenskaper (t.ex. ytjämnhet, inre spänningar). Fuktjämvikt uppnås dock inte under dessa förhållanden. Därför kan resultaten från sådana tester inte användas för att jämföra vattenabsorptionsegenskaperna hos olika typer av plaster. Samtidig testning rekommenderas för mer tillförlitliga resultat.
Resultaten som erhållits med metoderna som beskrivs i denna internationella standard är giltiga för de flesta plaster, men inte för cellplaster, granulat eller pulver, vilka kan uppvisa ytterligare absorptions- och kapilläreffekter. Exponering av plaster för fukt under kontrollerade förhållanden under specifika perioder möjliggör relativa jämförelser mellan dem. De tester som beskrivs för att bestämma diffusionskoefficienten kanske inte är tillämpliga på alla plaster.
Testprover doppas i destillerat vatten vid 23 °C eller kokande destillerat vatten under specificerade perioder, eller exponeras för 50 procents relativ fuktighet vid specificerade temperaturer. Mängden vatten som absorberas av varje testprov bestäms genom att mäta dess förändring i massa – det vill säga skillnaden mellan dess ursprungliga massa och dess massa efter exponering för vatten – och denna förändring uttrycks som en procentandel av den ursprungliga massan. Vid behov kan även mängden vatten som förlorats efter torkning av proverna bestämmas. I vissa tillämpningar kan relativa fuktighetsnivåer på 70 till 90 procent och temperaturer på 70 till 90 °C vara nödvändiga. Högre relativ fuktighet och temperaturer än de som rekommenderas i denna standard kan användas efter överenskommelse mellan de inblandade parterna. När andra relativa fuktighets- och temperaturförhållanden än de som rekommenderas används, måste en fullständig beskrivning av dessa förhållanden (med lämpliga toleranser) inkluderas i testrapporten.
Följande utrustning används huvudsakligen i dessa tester:
Minst tre provkroppar måste testas för varje material som utvärderas. Provkroppar med önskade dimensioner kan framställas genom gjutning eller extrudering. De metoder som använts för att framställa alla provkroppar måste inkluderas i testrapporten.
Resultaten av denna metod kan påverkas av yteffekter. För vissa material kan olika resultat erhållas mellan gjutna prover och prover utskurna från en större plåt. Eventuella föroreningar på testprovets yta som kan påverka vattenabsorptionen bör avlägsnas med ett rengöringsmedel som inte är skadligt för plasten. Graden av skada bör bestämmas enligt ISO 175.
Efter rengöring bör proverna få torka i minst två timmar vid 23 °C och 50 % relativ luftfuktighet innan testet påbörjas. Rena handskar bör bäras vid hantering av testproverna för att förhindra kontaminering. Rengöringsmedlet bör inte ha någon effekt på vattenabsorptionen. Rengöringsmedlets effekter kan ignoreras vid bestämning av jämviktsfukthalten.
Proverna måste torkas noggrant före testning. Till exempel krävs en torktid på en till tio dagar vid 50 grader Celsius; den exakta tiden beror på provets tjocklek. Minst 8 ml, men inte mindre än 300 ml, destillerat vatten används för varje kvadratcentimeter av testprovets totala yta. Detta förhindrar överdriven koncentration av extraktionsprodukter i vattnet under testet. Varje uppsättning av tre testprover placeras i en separat behållare och antingen helt nedsänkta i vatten eller utsätts för 50 procents relativ fuktighet.
Om flera prover med samma sammansättning ska testas kan proverna placeras tillsammans i samma behållare genom att tillsätta minst 300 ml vatten. I detta fall är dock betydande ytkontakt mellan proverna eller med behållarens väggar oacceptabel och bör undvikas. Galler av rostfritt stål kan bidra till att upprätthålla en acceptabel separation mellan proverna. För prover med en densitet lägre än vattens sänks proverna ner genom att de placeras i en trådkorg av rostfritt stål som är ansluten till en ankarvikt med en rostfri ståltråd. Ytkontakt mellan ankarvikten och proverna bör undvikas.
Enligt denna standard tillämpas följande testmetoder:
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 standarden "ISO 62 Plaster - Bestämning av vattenabsorption".
Du kan be oss fylla i vårt formulär för att få en tid, för att få mer detaljerad information eller för att begära en utvärdering.
