DIN 53765 การทดสอบพลาสติกและอีลาสโตเมอร์ - การวิเคราะห์ทางความร้อน - วิธี DSC

มาตรฐาน “DIN 53765 การทดสอบพลาสติกและอีลาสโตเมอร์ - การวิเคราะห์ทางความร้อน - วิธี DSC” ซึ่งเผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DIN) อธิบายวิธีการกำหนดความต้านทานการสึกหรอของพลาสติกโดยใช้แผ่นขัด (หรือล้อเสียดทาน) ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือการทดสอบการสึกหรอแบบ Taber

การวิเคราะห์ความร้อนแบบดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอริเมตรี (DSC) เป็นหนึ่งในเทคนิคการวิเคราะห์ความร้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการหาคุณสมบัติของพลาสติก (เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซต) และอีลาสโตเมอร์ (ยางและวัสดุคล้ายยาง) เมื่อทั้งตัวอย่างและสารอ้างอิงเฉื่อยถูกควบคุมอุณหภูมิ เครื่องมือนี้จะวัดความแตกต่างของการไหลของความร้อนระหว่างทั้งสอง ซึ่งจะเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงและปฏิกิริยาทางความร้อนที่สำคัญ ซึ่งส่งผลต่อกระบวนการผลิต ประสิทธิภาพ การควบคุมคุณภาพ และการวิเคราะห์ความเสียหายของวัสดุ

ในการทดลองแคลอริเมตรีแบบสแกนเชิงอนุพันธ์ (DSC)

• นำตัวอย่างขนาดเล็ก (โดยทั่วไป 5–20 มิลลิกรัม) ใส่ในภาชนะที่วางอยู่ข้างภาชนะอ้างอิงที่ว่างเปล่า
• อุปกรณ์นี้สามารถทำความร้อนหรือทำความเย็นได้ในอัตราคงที่ (โดยทั่วไปคือ 10 องศา/นาที หรือ 20 องศา/นาที)
• เซ็นเซอร์จะตรวจจับเหตุการณ์ดูดความร้อน (เช่น การหลอมเหลว การเปลี่ยนสถานะเป็นแก้ว) หรือเหตุการณ์คายความร้อน (เช่น การตกผลึก การบ่ม การออกซิเดชัน)
• ผลลัพธ์จะถูกแสดงในรูปแบบกราฟ ซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างการไหลของความร้อนกับอุณหภูมิหรือเวลา

อุปกรณ์มีสองประเภทหลัก:

• การวิเคราะห์การไหลของความร้อนด้วย DSC: วัดความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างตัวอย่างและสารอ้างอิง
• การปรับสมดุลพลังงาน DSC: ปรับพลังงานเพื่อให้ตัวอย่างและสารอ้างอิงมีอุณหภูมิเท่ากัน

Modulated DSC เป็นรูปแบบขั้นสูงที่ซ้อนทับการแกว่งของอุณหภูมิแบบไซน์เพื่อแยกเหตุการณ์ย้อนกลับ (ที่เกี่ยวข้องกับความจุความร้อน) และเหตุการณ์ไม่ย้อนกลับ (จลศาสตร์) เพื่อให้ได้ความละเอียดที่ดีขึ้นในการแยกการเปลี่ยนแปลงที่ทับซ้อนกัน

การวิเคราะห์แคลอรีเมตรีแบบดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิง (DSC) ให้ข้อมูลที่มีค่าสำหรับการพัฒนาวัสดุและการประกันคุณภาพ:

• อุณหภูมิเปลี่ยนสถานะเป็นแก้ว: บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนสถานะจากสถานะคล้ายแก้วไปเป็นสถานะคล้ายยาง การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ความยืดหยุ่น ความเปราะ และความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอีลาสโตเมอร์และพลาสติกอสัณฐาน
• อุณหภูมิหลอมเหลวและเอนทาลปี: บ่งบอกถึงจุดหลอมเหลวของบริเวณที่เป็นผลึก การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ระดับความเป็นผลึกและอุณหภูมิในการแปรรูปสำหรับเทอร์โมพลาสติก
• อุณหภูมิและเอนทาลปีของการตกผลึก: บ่งชี้การตกผลึกในระหว่างการทำความเย็น การใช้งานทั่วไป พฤติกรรมในการประมวลผล และสารก่อผลึก
• ความเป็นผลึก: บ่งบอกถึงเปอร์เซ็นต์ของปริมาณผลึก การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ความแข็งแรงเชิงกลและคุณสมบัติในการกั้น
• การบ่ม/การเชื่อมโยงข้าม: ระบุค่าเอนทาลปีและอุณหภูมิของปฏิกิริยา การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การวัลคาไนเซชันในเทอร์โมเซตและอีลาสโตเมอร์
• เวลาเหนี่ยวนำออกซิเดชัน / เวลาเริ่มต้น: แสดงให้เห็นถึงความเสถียรต่อออกซิเดชัน การใช้งานทั่วไป: กิจกรรมเพิ่มความคงตัวในโพลีโอเลฟินและยาง
• ความจุความร้อนจำเพาะ: บ่งบอกถึงความสามารถในการกักเก็บความร้อน การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การจัดการความร้อนและการจำลองกระบวนการผลิต
• การเสื่อมสภาพ/ความเสถียรทางความร้อน: บ่งชี้ถึงการเริ่มต้นของการเสื่อมสภาพ การใช้งานทั่วไป: ขีดจำกัดอุณหภูมิใช้งานสูงสุด

สำหรับอีลาสโตเมอร์ เทคนิค DSC มีประโยชน์อย่างยิ่งในการกำหนดอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว (โดยทั่วไปจะต่ำมากสำหรับยางส่วนใหญ่ เช่น ลบ 60 องศาเซลเซียส) การระบุพลาสติกหรือสารเติมแต่ง และการประเมินผลกระทบของการบ่มที่เหลืออยู่หรือผลของพลาสติไซเซอร์ นอกจากนี้ยังช่วยระบุสารปนเปื้อนหรือส่วนประกอบของสารผสมที่วิธีการแบบดั้งเดิมอาจตรวจไม่พบได้อีกด้วย

ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในมาตรฐาน DIN 53765 โดยทั่วไปจะประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

• ชิ้นงานทดสอบแบบแบนถูกติดตั้งบนแท่นหมุน
• ล้อขัดสองล้อที่มีชนิดตามที่กำหนดจะถูกกดลงบนชิ้นงานทดสอบด้วยแรงกดที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 250 กรัม 500 กรัม 750 กรัม หรือ 1000 กรัมต่อแขน)
• ชิ้นงานทดสอบหมุนอยู่ใต้ล้อ ทำให้เกิดรูปแบบการสึกหรอในลักษณะคล้ายสปริงไขว้

ความต้านทานการสึกหรอได้รับการประเมินโดยใช้วิธีการดังต่อไปนี้:

• การสูญเสียมวล (ความแตกต่างของมวลก่อนและหลังจำนวนรอบที่กำหนด โดยทั่วไปคือ 1000 รอบ)
• การสูญเสียปริมาตร
• การประเมินสภาพพื้นผิวที่สึกหรอด้วยสายตา

การทดสอบแสดงให้เห็นถึงความต้านทานของวัสดุต่อการสึกหรอจากการเฉือนของเม็ดเกรน

วิธีการนี้ใช้ในการประเมินความต้านทานการสึกหรอของวัสดุต่อไปนี้:

• พลาสติกแข็งและพลาสติกอ่อน
• เคลือบ
• ลามิเนต
• ปูพื้น
• ยางและวัสดุอีลาสโตเมอร์ (ที่ใช้กันทั่วไปในทางปฏิบัติ)
• หนัง, สิ่งทอ, สี, กระดาษ (แม้ว่าชื่อเรื่องจะเน้นไปที่พลาสติกก็ตาม)

สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่ต้องเผชิญกับแรงเสียดทาน การเสียดสี หรือการสัญจรของคนเดินเท้า

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 53765 กำหนดวิธีการหาค่าการนำไฟฟ้า (หรือความต้านทาน) ของพลาสติกและวัสดุพอลิเมอร์ คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการควบคุมพฤติกรรมทางไฟฟ้าสถิต ฉนวน หรือการนำไฟฟ้า มาตรฐานนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคส่วนต่างๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ ยานยนต์ บรรจุภัณฑ์ และวิศวกรรมวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการประเมินพลาสติกป้องกันไฟฟ้าสถิตและพลาสติกนำไฟฟ้า

วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐาน DIN 53765 มีดังต่อไปนี้:

• การวัดค่าการนำไฟฟ้าของพลาสติก
• เพื่อประเมินความต้านทานที่พื้นผิวและความต้านทานเชิงปริมาตร
• วัสดุสามารถแบ่งประเภทได้ดังนี้:
  • ฉนวน
  • ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์
  • การดำเนิน

สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ผลิตมั่นใจได้ว่าวัสดุตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและความปลอดภัย

มาตรฐาน DIN 53765 ใช้กับสิ่งต่อไปนี้:

• เทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซต
• วัสดุคอมโพสิตพอลิเมอร์นำไฟฟ้า (เช่น พลาสติกเสริมคาร์บอน)
• พื้นผิวพลาสติกเคลือบหรือดัดแปลง

การใช้งานทั่วไปของมาตรฐานนี้ ได้แก่:

• กล่องหุ้มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
• ชิ้นส่วนภายในรถยนต์
• วัสดุบรรจุภัณฑ์สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบาง
• วัสดุปูพื้นและพื้นปูที่ต้องการการควบคุมไฟฟ้าสถิต

ค่าการนำไฟฟ้าเป็นส่วนกลับของค่าความต้านทาน มาตรฐานนี้โดยทั่วไปจะประเมินสิ่งต่อไปนี้:

• ความต้านทานจำเพาะเชิงปริมาตร: ความต้านทานที่เกิดขึ้นกับวัสดุ
• ความต้านทานจำเพาะของพื้นผิว: ความต้านทานที่เกิดขึ้นทั่วพื้นผิว

โดยทั่วไป กระบวนการทดสอบจะดำเนินการตามขั้นตอนดังต่อไปนี้:

• การเตรียมตัวอย่าง: ตัวอย่างต้องมีรูปทรงและความหนาที่กำหนดไว้ พื้นผิวต้องสะอาดและปรับสภาพให้เหมาะสม สภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ ความชื้น) ต้องได้รับการควบคุม
• อุปกรณ์ที่ใช้ประกอบด้วย: เครื่องวัดความต้านทานสูง (อิเล็กโทรเมตร), อิเล็กโทรด (แบบวงแหวนหรือแบบแผ่น) และวงแหวนป้องกันเพื่อลดกระแสรั่วไหลให้น้อยที่สุด
• ขั้นตอนการทดลอง: วางตัวอย่างไว้ระหว่างขั้วไฟฟ้า จากนั้นจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ทราบค่าเข้าไป วัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้น และคำนวณค่าความต้านทานโดยใช้สูตรมาตรฐาน

มาตรฐาน DIN 53765 มีความสำคัญด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

• ความปลอดภัยจากไฟฟ้าสถิต: ป้องกันการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตที่อาจทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อไฟฟ้าสถิต และลดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้หรือการระเบิดในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย
• การควบคุมคุณภาพ: รับประกันว่าคุณสมบัติทางไฟฟ้ามีความสม่ำเสมอทั่วทั้งกระบวนการผลิต
• การพัฒนาวัสดุ: สนับสนุนการพัฒนาสารตัวเติมนำไฟฟ้า (คาร์บอนแบล็ก กราฟีน) และสารเติมแต่งป้องกันไฟฟ้าสถิต

โดยสรุป มาตรฐาน DIN 53765 เป็นมาตรฐานพื้นฐานสำหรับการประเมินพฤติกรรมทางไฟฟ้าของพลาสติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่การควบคุมไฟฟ้าสถิตมีความสำคัญ การให้วิธีการวัดค่าการนำไฟฟ้าและความต้านทานที่เชื่อถือได้ ช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมมั่นใจได้ถึงความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และการปฏิบัติตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์

เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน DIN 53765 อีกด้วย