ISO 9924 Kauçuk ve Kauçuk Ürünleri - Vulkanize ve Kürlenmemiş Bileşiklerin Bileşiminin Termogravimetri ile Belirlenmesi

ISO 9924 Kauçuk ve Kauçuk Ürünleri - Vulkanize ve Kürlenmemiş Bileşiklerin Bileşiminin Termogravimetri ile Belirlenmesi

Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından yayınlanan “ISO 9924 Kauçuk ve kauçuk ürünleri - Vulkanize ve kürlenmemiş bileşiklerin bileşiminin termogravimetri ile belirlenmesi“ standardı, aynı başlık altında yayınlanan şu alt bölümlerden oluşmaktadır:

ISO 9924 Kauçuk ve Kauçuk Ürünleri - Vulkanize ve Kürlenmemiş Bileşiklerin Bileşiminin Termogravimetri ile Belirlenmesi

  • “ISO 9924-1 Bölüm 1: Bütadien, etilen-propilen kopolimeri ve terpolimeri, izobüten-izopren, izopren ve stiren-bütadien kauçukları“ standardında, vulkanize ve kürlenmemiş bileşiklerdeki toplam organik madde içeriği, karbon siyahı içeriği ve kül miktarının belirlenmesi için termogravimetrik bir yöntem açıklanmaktadır. 300 derecedeki kütle kaybı, bileşiğin uçucu madde içeriği için yaklaşık bir kılavuzdur.

Bu yöntem, tek başına veya karışım halinde bulunan şu kauçukları içeren kauçuk bileşiklerinin ve vulkanizelerinin analizi için uygundur:

  • Doğal veya sentetik kökenli poliizopren
  • Polibütadien
  • Stiren-bütadien kopolimerleri
  • İzobütilen-izopren kopolimerleri
  • Etilen-propilen kopolimerleri ve ilgili terpolimerler.

Yöntemin uygulama alanı, burada verilenlerden farklı kauçuklar içeren bileşiklerin analizine de genişletilebilir, ancak yöntemin uygulanabilirliğinin önceden benzer bileşime sahip bilinen bileşikler veya vulkanizeler kullanılarak test edilmesi şartıyla. Diğer bileşikler ISO 9924-2 standardında ele alınmıştır.

Prensip olarak, tartılmış bir test numunesi, önceden belirlenmiş bir programa göre, azot akımı altında 70 dereceden 300 dereceye kadar ısıtılır ve 300 derecede 10 dakika süreyle tutulur. Kütle kaybı, yaklaşık olarak, 300 derecede uçucu olan kauçuk dışı organik maddenin toplam içeriğini gösterir. Genel olarak, bu değer çözücü ekstraktının değerine eşdeğer değildir.

Fırın sıcaklığı daha sonra azot akışı altında 550 dereceye yükseltilir ve 15 dakika boyunca 550 derecede tutulur. 300 derecede damıtılmamış organik madde ve polimer damıtılarak uzaklaştırılır ve 70 derece ile 550 derece arasındaki kütle kaybı toplam organik madde içeriğini temsil eder.

Fırın sıcaklığını azot akışı altında 300 dereceye düşürülür, ardından gaz azottan havaya veya oksijene veya hava veya oksijen karışımına değiştirilir. Daha sonra fırın sıcaklığını 650 dereceye yükseltilir ve bu sıcaklıkta 15 dakika veya kütle kaybı gözlemlenmeyene kadar tutulur. Karbon siyahı yakılır ve 650 derecedeki oksitleyici atmosferdeki kütle kaybı, karbon siyahı içeriğini temsil eder. 850 derecede grafit mevcutsa, kaldırma kuvveti etkilerinden kaçınmak için geçiş boyunca dengeli bir gaz akışı sağlanır.

650 derecedeki kalıntının kütlesi külü temsil eder (grafit mevcutsa, 850 derecede).

  • “ISO 9924-2 Bölüm 2: Akrilonitril-bütadien ve halobütil kauçukları“ standardında, piroliz sırasında karbonlu kalıntı oluşturan polimerler içeren vulkanize ve kürlenmemiş bileşiklerdeki toplam organik madde içeriği, karbon siyahı içeriği, karbonlu kalıntı ve kül miktarının belirlenmesi için termogravimetrik bir yöntem açıklanmaktadır. Yaklaşık 300 derecedeki kütle kaybı, bileşiğin uçucu madde içeriği için yaklaşık bir kılavuzdur.

Bu yöntem, ISO 9924-1 standardında belirtilen hidrokarbon polimerleri ve piroliz sırasında karbonlu kalıntı oluşturan polar gruplara sahip şu kopolimerleri içeren kauçuk bileşikleri ve vulkanizatların analizi için uygundur:

  • Akrilonitril-bütadien kopolimerleri
  • Karboksilatlı akrilonitril-bütadien kopolimerleri
  • Hidrojene akrilonitril-bütadien kopolimerleri
  • Klorlu izobütilen-izopren kopolimerleri
  • Bromlu izobütilen-izopren kopolimerleri

Prensip olarak, tartılmış bir test numunesi, önceden belirlenmiş bir programa göre, tüm organik madde pirolize olana kadar azot akımı altında 40 dereceden 600 dereceye kadar ısıtılır. Nitril-bütadien kopolimerleri mevcutsa, polimerin küçük bir kısmı pirolize olarak karbonlu bir kalıntı oluşturacaktır ve doğru toplam organik içeriği elde etmek için bu kalıntının belirlenmesi gerekir.

Bu amaçla, fırın sıcaklığı azot akımı altında 400 dereceye düşürülür ve 5 dakika boyunca 400 derecede tutulur. Daha sonra gaz akımı azottan havaya veya oksijene değiştirilir ve fırın sıcaklığı yavaşça 800 dereceye yükseltilir. Oksitleyici bir atmosferde bu ısıtma sırasında, yanma nedeniyle iki farklı kütle kaybı meydana gelir. Birincisi, karbonlu kalıntının yanmasından kaynaklanır ve miktarı belirlenir ve toplam organik içeriğin doğru değerini elde etmek için 600 derecede azotta daha önce belirlenen kayba eklenir. İkincisi, karbon siyahının normal yanmasından kaynaklanır.

Toplam kauçuk içeriği, ISO 1407 standardına uygun olarak belirlenen çözücü ekstraktının değerinin, kauçuk dışındaki tüm bileşenlerin ekstrakte edilebilmesi koşuluyla, toplam organik içerikten çıkarılmasıyla hesaplanır.

800 derecedeki kalıntının kütlesi külü temsil eder.

  • “ISO 9924-3 Bölüm 3: Ekstraksiyon sonrası hidrokarbon kauçuklar, halojenli kauçuklar ve polisiloksan kauçuklar“ standardında, elastomerler, karbon siyahı ve mineral dolgu maddesi gibi kauçuk bileşiklerinin ana bileşenlerinin belirlenmesi için termogravimetrik bir yöntem açıklanmaktadır. Test edilen malzemenin parmak izini oluşturur. Ancak sonuç her zaman kauçuğun teorik formülüne tam olarak karşılık gelmez.

Bu yöntem, ön ekstraksiyondan sonra ham veya bileşik kauçuklar, vulkanize ve vulkanize edilmemiş kauçuklar için geçerlidir.

Bu yöntem, tek başına veya karışım halinde kullanılan hidrokarbon omurgalı kauçuklar için geçerlidir. Karışımlar için polimer içeriği toplam kauçuğa karşılık gelir ve genellikle bireysel polimerleri tanımlamak mümkün değildir.

Bu yöntem, halojenli hidrokarbon omurgalı kauçuklar veya azot içeren kauçuklar ve bunların karışımları için geçerlidir. Ancak bu kauçuklar genellikle analizi engelleyen karbonlu kalıntılar oluşturur. Uygun bir prosedürün uygulanması bu engelleri en aza indirir.

Bu yöntem ayrıca polisiloksan omurgasına sahip kauçuklar ve yukarıda listelenmeyen kauçuklar için de geçerlidir.

Prensip olarak, tartılmış bir test numunesi, önceden belirlenmiş bir programa göre bilinen bir atmosferde ısıtılır. İlk olarak inert bir atmosferde (azot) piroliz gerçekleşir, ardından oksitleyici bir atmosferde yanma yapılır. Genellikle kütle değişimlerine neden olan reaksiyonlar, ayrışmalar, oksidasyonlar veya bir bileşeni buharlaştıran reaksiyonlardır. Sıcaklığa bağlı olarak kütle kaybı, malzemenin karakteristik özelliklerini gösteren, niceliksel olarak kullanılabilir bir termogramı gösterir.

Kısaca ISO 9924 standardı, vulkanize kauçuk (vulkanizatlar) ve kürlenmemiş kauçuk bileşiklerinin bileşimini belirlemek için bir termogravimetrik analiz (TGA) yöntemini tanımlayan uluslararası bir standarttır. Kontrollü ısıtma ve kütle kaybını izleyerek temel bileşenleri ölçer:

  • Toplam organik içerik (polimerler + yağlar + organik katkı maddeleri)
  • Karbon siyahı içeriği (en yaygın takviye edici dolgu maddesi)
  • Kül (silika, çinko oksit gibi inorganik dolgu maddeleri)
  • Bazı bölümlerde, belirli polimerlerden kaynaklanan karbonlu kalıntı

Kauçuk bileşikleri karmaşık karışımlardır ve çoğu durumda, özellikle vulkanizasyondan sonra, tam formülü görsel olarak veya basit kimyasal testlerle güvenilir bir şekilde bilinmez.

Bu standart, çeşitli kritik pratik nedenlerden dolayı mevcuttur:

  • Üretimde kalite kontrolü: Her partinin beklenen miktarda pahalı karbon siyahı ve polimer içermesini sağlar. Küçük sapmalar mekanik özelliklerde büyük değişikliklere neden olur (yırtılma mukavemeti, aşınma direnci, ısı birikimi).
  • Arıza giderme: Bir lastik, conta, hortum, kayış veya titreşim önleyici parça erken arızalandığında, üreticiler ve son kullanıcılar, yanlış formülasyonun (çok az karbon siyahı, yanlış polimer karışımı, aşırı ucuz dolgu maddeleri) soruna neden olup olmadığını kontrol etmek için rakiplerin veya iade edilen parçaları analiz eder.
  • Tersine mühendislik ve rekabet analizi: Kauçuk endüstrisinde çok yaygındır, şirketler rakiplerinin yaklaşık olarak ne kullandığını bilmek ister.
  • Tedarikçi doğrulaması ve gelen malzeme denetimi: Büyük alıcılar (otomotiv orijinal ekipman üreticileri, lastik üreticileri), tedarikçilerden teslim edilen bileşiklerin kararlaştırılan bileşime uygun olduğunu kanıtlamalarını ister.
  • Dünya çapındaki laboratuvarlar arasında tutarlılık: Standartlaştırılmış bir TGA prosedürü (ısıtma hızları, sıcaklık adımları, azotdan oksijene atmosfer geçişleri, hesaplama yöntemi) olmadan, farklı laboratuvarlar aynı numune için çok farklı karbon siyahı içerikleri bildirir (ticari işlemlerde anlaşmazlıklar). ISO 9924 standardı herkese aynı protokolü sunar, karşılaştırılabilir, tekrarlanabilir sonuçlar sağlar.

Sonuç olarak kauçuk endüstrisi, kalite güvencesi, arıza analizi ve adil ticari işlemler için kürlenmiş ve kürlenmemiş kauçuktaki en önemli bileşenleri, özellikle karbon siyahı ve polimer içeriğini, ölçmek için hızlı, tekrarlanabilir, uluslararası kabul görmüş bir yönteme ihtiyaç duyar. ISO 9924 standardı bu bakımdan gereklidir.

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 ISO 9924 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.

WhatsApp