DIN 53765 Plastik ve Elastomerlerin Test Edilmesi - Termal Analiz - DSC Yöntemi

Alman Standardizasyon Enstitüsü (DIN) tarafından yayınlanan “DIN 53765 Plastik ve elastomerlerin test edilmesi - Termal analiz - DSC yöntemi” standardında, aşındırıcı disk (veya sürtünme tekerleği) yöntemi kullanılarak plastiklerin aşınma direncini belirleme yöntemi açıklanmaktadır. Bu esasen Taber aşındırma testidir.

Diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC), plastiklerin (termoplastikler ve termosetler) ve elastomerlerin (kauçuklar ve kauçuk benzeri malzemeler) karakterizasyonunda en yaygın kullanılan termal analiz tekniklerinden biridir. Hem numune hem de inert referans kontrollü bir sıcaklık programına tabi tutulduğunda, aralarındaki ısı akışı farkını ölçer. Bu, malzeme işleme, performans, kalite kontrolü ve arıza analizini etkileyen önemli termal geçişleri ve reaksiyonları ortaya çıkarır.

Bir diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) deneyinde,

• Küçük bir numune (tipik olarak 5-20 mg) boş bir referans kabının yanına bir kaba yerleştirilir.
• Cihaz, her ikisini de sabit bir hızda (genellikle 10 derece /dk veya 20 derece/dk) ısıtır veya soğutur.
• Sensör, herhangi bir endotermik (ısı emici, örneğin erime, cam geçişi) veya ekzotermik (ısı salıcı, örneğin kristalleşme, kürleme, oksidasyon) olayı algılar.
• Sonuçlar, ısı akışı ile sıcaklık veya zaman arasındaki ilişki olarak grafiğe dökülür.

İki ana cihaz türü vardır:

• Isı akışı DSC: Numune ve referans arasındaki sıcaklık farkını ölçer.
• Güç dengeleme DSC: Numune ve referansı aynı sıcaklıkta tutmak için gücü ayarlar.

Modüle edilmiş DSC, örtüşen geçişlerin daha iyi çözünürlüğü için tersine dönen (ısı kapasitesiyle ilgili) ve tersine dönmeyen (kinetik) olayları ayırmak üzere sinüzoidal bir sıcaklık salınımı üst üste bindiren gelişmiş bir varyanttır.

Diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) hem malzeme geliştirme hem de kalite güvencesi için değerli veriler sağlar:

• Cam geçiş sıcaklığı: Camsı halden kauçuksu hale geçişi gösterir. Tipik uygulaması, esneklik, kırılganlık, elastomerler ve amorf plastikler için kritik öneme sahiptir.
• Erime sıcaklığı ve entalpi: Kristal bölgelerin erimesini gösterir. Tipik uygulaması, kristallik derecesi, termoplastikler için işleme sıcaklığı.
• Kristalleşme sıcaklığı ve entalpi: Soğutma sırasında kristalleşmeyi gösterir. Tipik uygulaması, işleme davranışı, çekirdeklenme ajanları.
• Kristallik derecesi: Yüzde olarak kristal içeriğini gösterir. Tipik uygulaması, mekanik dayanım, bariyer özellikleridir.
• Kürleme / çapraz bağlama: Reaksiyon entalpisi ve sıcaklığını gösterir. Tipik uygulaması, termosetler, elastomerlerde vulkanizasyon.
• Oksidatif indüksiyon süresi / başlangıç süresi: Oksidatif kararlılık gösterir. Tipik uygulaması, poliolefinlerde ve kauçuklarda stabilizatör etkinliği.
• Özgül ısı kapasitesi: Isı depolama kapasitesi gösterir. Tipik uygulaması, termal yönetim, işleme simülasyonları.
• Bozulma / termal kararlılık: Bozulmanın başlangıcını gösterir. Tipik uygulaması, üst servis sıcaklığı limitleri.

Elastomerler için DSC, özellikle cam geçiş sıcaklığını (çoğu kauçuk için genellikle çok düşük, örneğin eksi 60 derece) belirlemek, eklenen plastikleri veya dolgu maddelerini tespit etmek ve artık kürleme veya plastikleştirici etkilerini değerlendirmek için kullanışlıdır. Ayrıca, geleneksel yöntemlerin gözden kaçırabileceği kirleticileri veya karışım bileşimlerini belirlemeye de yardımcı olabilir.

DIN 53765 standardında açıklanan prosedür genel olarak şu adımları izler:

• Düz bir test numunesi, dönen bir döner tabla üzerine monte edilir.
• Belirtilen tipte iki aşındırıcı tekerlek, tanımlanmış bir yük (tipik olarak kol başına 250 g, 500 g, 750 g veya 1000 g) ile numuneye bastırılır.
• Numune tekerleklerin altında döner ve çapraz yaylar şeklinde bir aşınma izi oluşturur.

Aşınma direnci şu yöntemlerle değerlendirilir:

• Kütle kaybı (belirli sayıda döngüden önce ve sonraki kütle farkı, genellikle 1000 devir)
• Hacim kaybı
• Aşınmış yüzeyin görsel değerlendirmesi

Test, malzemenin tane kayma aşınmasına karşı direncini gösterir.

Bu yöntem, aşağıdaki malzemelerin aşınma direncini değerlendirmek için kullanılır:

• Sert ve esnek plastikler
• Kaplamalar
• Laminatlar
• Zemin kaplamaları
• Kauçuk ve elastomerler (genellikle pratikte kullanılır)
• Deri, tekstil, boyalar, kağıt (başlık plastiklere odaklanmış olsa da)

Özellikle sürtünmeye, kazımaya veya yaya trafiğine maruz kalan malzemeler için önemlidir.

Kısaca DIN 53765 standardı, plastiklerin ve polimerik malzemelerin elektriksel iletkenliğini (veya direncini) belirleme yöntemlerini içerir. Bu özellik, elektrostatik davranışın, yalıtımın veya iletkenliğin kontrol edilmesi gereken uygulamalarda kritik öneme sahiptir. Bu standart, özellikle antistatik ve iletken plastiklerin değerlendirilmesinde elektronik, otomotiv, ambalaj ve malzeme mühendisliği gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

DIN 53765 standardının temel amacı şunlardır:

• Plastiklerin elektriksel iletkenliğini ölçmek
• Yüzey ve hacimsel direnci değerlendirmek
• Malzemeleri şu şekilde sınıflandırmak:
  • Yalıtkan
  • Antistatik
  • İletken

Bu, üreticilerin malzemelerin performans ve güvenlik gereksinimlerini karşıladığından emin olmalarına yardımcı olur.

DIN 53765 standardı şunlar için geçerlidir:

• Termoplastikler ve termosetler
• İletken polimer kompozitler (örneğin, karbon dolgulu plastikler)
• Kaplamalı veya modifiye edilmiş plastik yüzeyler

Bu standardın tipik uygulamaları şunlardır:

• Elektronik muhafazalar
• Otomotiv iç bileşenleri
• Hassas elektronikler için ambalaj malzemeleri
• Statik kontrol gerektiren zemin kaplamaları ve döşemeler

Elektriksel iletkenlik, özdirencin tersidir. Bu standart tipik olarak şunları değerlendirir:

• Hacimsel özdirenç: Malzeme boyunca direnç
• Yüzey özdirenci: Yüzey boyunca direnç

Test süreci genel olarak şu adımları izler:

• Numune hazırlama: Numunelerin tanımlanmış bir geometrisi ve kalınlığı olmalıdır. Yüzeyler temiz ve şartlandırılmış olmalıdır. Çevresel koşullar (sıcaklık, nem) kontrol edilmelidir.
• Kullanılan ekipman şunları içerir: Yüksek dirençli metre (elektrometre), elektrotlar (halka veya plaka tipi) ve kaçak akımları en aza indirmek için koruma halkası.
• İşlem: Numune elektrotlar arasına yerleştirilir. Bilinen bir voltaj uygulanır. Ortaya çıkan akım ölçülür. Standart formüller kullanarak özdirenç hesaplanır.

DIN 53765 standardı şu nedenlerle önemlidir:

• Elektrostatik güvenlik: Statik deşarjı, hassas elektroniklere zarar vermeyi ve tehlikeli ortamlarda yangın veya patlama risklerini önler.
• Kalite kontrol: Üretim sırasında tutarlı elektriksel özellikler sağlar.
• Malzeme geliştirme: İletken dolgu maddeleri (karbon siyahı, grafen) ve antistatik katkı maddelerinin geliştirilmesini destekler.

Sonuç olarak DIN 53765 standardı, özellikle elektrostatik kontrolün kritik olduğu uygulamalarda plastiklerin elektriksel davranışını değerlendirmek için temel bir standarttır. İletkenlik ve direnci ölçmek için güvenilir yöntemler sağlayarak, endüstrilerin ürün güvenliğini, performansını ve uyumluluğunu sağlamasına yardımcı olur.

Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere DIN 53765 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.