ASTM D1505-10 Yoğunluk Gradyanı Tekniği ile Plastiklerin Yoğunluğuna Yönelik Standart Test Yöntemi

Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM D1505-10 Yoğunluk gradyanı tekniği ile plastiklerin yoğunluğuna yönelik standart test yöntemi” standardında, katı plastiklerin yoğunluğunun belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu test yöntemi, bir test numunesinin bilinen yoğunluk standartlarına kıyasla yoğunluk gradyanı gösteren bir sıvı kolonda battığı seviyenin gözlemlenmesine dayanır. Bu test yöntemi Uluslararası Standartlar örgütü (ISO) tarafından geliştirilen “ISO 1183-2 Plastikler - Hücresel olmayan plastiklerin yoğunluğunu belirleme yöntemleri - Bölüm 2: Yoğunluk gradyanı kolon yöntemi” standardına eşdeğerdir. Bu ISO standardında da boşluksuz formdaki hücresel olmayan kalıplanmış veya ekstrüde edilmiş plastiklerin veya peletlerin yoğunluğunun belirlenmesi için bir gradyan kolon yöntemi tanımlanmaktadır. Yoğunluk gradyan kolonları, iki sıvının karışımını içeren kolonlardır, kolondaki yoğunluk yukarıdan aşağıya doğru düzgün bir şekilde artar.

ASTM D1505-10 standardına göre, katı bir maddenin yoğunluğu, bir numunedeki fiziksel değişiklikleri takip etme, numuneler arasındaki tekdüzeliği gösterme ve tanımlama aracı olarak sıklıkla yararlı olan, kolayca ölçülebilen bir özelliktir. Açıklanan test yöntemi, yüzde 0,05’ten daha iyi doğrulukta sonuçlar elde etmek üzere tasarlanmıştır. Yüzde 0,05 veya daha iyi doğruluk istendiğinde, gradyan tüpü, 1 mm’lik dikey mesafelerin 0,0001 g/cm3’ten büyük olmayan yoğunluk farklarını temsil edecek şekilde yapılandırılmalıdır. Kolonun hassasiyeti o zaman 0,0001 g/cm3 mm’dir. Daha az hassasiyet gerektiğinde, gradyan tüpü gereken hassasiyete göre yapılandırılmalıdır.

Bu testlerde kullanılan ekipman şunları içerir:

Yoğunluk gradyanlı tüp: Zemin cam tıpalı uygun bir dereceli kaptır.
Sabit sıcaklık banyosu: Tüpteki sıvının sıcaklığını 23 derece artı7eksi 1 derecede kontrol etmenin bir yoludur. Tüpün etrafındaki termostatlı su ceketi, bunu başarmanın tatmin edici ve kullanışlı bir yöntemidir.
Cam şamandıralar: Çalışılacak yoğunluk aralığını kapsayan ve bu aralık boyunca yaklaşık olarak eşit şekilde dağıtılmış bir dizi kalibre edilmiş cam şamandıradır.
Piknometre: Standart şamandıraların yoğunluklarını belirlemede kullanılan bir ekipmandır.
Yoğunluk gradyanının hazırlanmasına uygun sıvılar: Standart içinde verilen tabloda bu sıvıların ayrıntıları verilmiştir. Tüpte kullanılan sıvıların hiçbirinin numune daldırma sırasında test numuneleri üzerinde bir çözücü veya kimyasal etki oluşturmaması çok önemlidir.
Hidrometreler: Ölçülecek yoğunluk aralığını kapsayan bir dizi uygun hidrometredir. Bu hidrometreler 0,001 yoğunluk derecesine sahip olmalıdır.
Analitik terazi: 0,0001 g veya daha iyi hassasiyete sahiptir.
Gradyan tüpünü doldurmak için sifon veya pipet düzenlemesi: Bu ekipman parçası, sıvı akış hızının 10 6 5 mL/dakikaya ayarlanabilmesi için tasarlanmalıdır.

Test numunesi, test edilen malzemenin bir parçasından oluşmalıdır. Parça, kolay tanımlama için uygun herhangi bir şekilde kesilmelidir, ancak askıdaki numunenin hacim merkezinin en doğru konum ölçümüne izin veren boyutlara sahip olmalıdır. Numuneleri keserken, basınç stresinden kaynaklanan yoğunluk değişikliğinden kaçınmak için dikkatli olunmalıdır. 0,025 ila 0,051 mm kalınlık aralığındaki film numunelerinin denge konumları, arayüz geriliminden etkilenebilir. Bu etkiden şüpheleniliyorsa, kalınlığı 0,127 mm'den az olmayan filmler test edilmelidir. Numune yabancı maddelerden ve boşluklardan arındırılmış olmalı ve kabarcıkların sıkışmasına neden olacak boşluklar veya yüzey özellikleri olmamalıdır.

Cam şamandıraları tamamen tavlanmış, yaklaşık olarak küresel, maksimum çapı kolonun iç çapının dörtte birinden daha az olacak ve test numunelerine müdahale etmeyecek şekilde herhangi bir uygun yöntemle hazırlanır. Gradyan tüpünde kullanılacak sıvıların bir çözeltisi (400 ila 600 mL) hazırlanır, böylece çözeltinin yoğunluğu istenen en düşük yoğunluğa yaklaşık olarak eşit olur. Şamandıralar oda sıcaklığındayken, yavaşça çözeltiye bırakılır. Çok yavaş batan şamandıralar saklanır ve çok hızlı batanlar atılır veya başka bir tüp için saklanır. Uygun bir şamandıra aralığı elde etmek için gerekirse, seçilen şamandıralar, şamandıranın baş kısmını, üzerine 400 veya 500 mesh silisyum karbür veya diğer uygun aşındırıcıdan oluşan ince bir bulamaç yayılmış bir cam plaka üzerinde sürtülerek istenen yoğunluğa öğütülür. İlerleme, şamandıranın test çözeltisine aralıklarla bırakılması ve batma hızındaki değişimin not edilmesiyle takip edilmelidir.

Yoğunluk değişiminin şartlandırma sırasında yoğunluk tayini için gereken doğruluktan daha büyük olduğu test numuneleri, testten önce geçerli ASTM malzeme spesifikasyonunda listelenen yönteme uygun olarak şartlandırılmalıdır.

Numunelerin yoğunlukları grafiksel olarak veya numunelerin standart içinde verilen yöntemlerden biriyle çöktüğü seviyelerden hesaplama yoluyla belirlenebilir.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “ASTM D1505-10 Yoğunluk gradyanı tekniği ile plastiklerin yoğunluğuna yönelik standart test yöntemi” standardında tanımlanan test hizmetleri de vermektedir.