ASTM D4218 Xác định hàm lượng cacbon đen trong vật liệu composite polyetylen bằng kỹ thuật lò nung

ASTM D4218 Xác định hàm lượng cacbon đen trong vật liệu composite polyetylen bằng kỹ thuật lò nung

Tiêu chuẩn "Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn ASTM D4218 để Xác định Hàm lượng Carbon Black trong Vật liệu Composite Polyetylen bằng Kỹ thuật Lò Muffle" do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả phương pháp thử nghiệm để xác định các hợp chất polyethylene đen có chứa carbon black dạng kênh hoặc dạng lò. Phương pháp này không áp dụng cho carbon black nhiệt. Hơn nữa, phương pháp thử nghiệm này không phù hợp với nhựa bị carbon hóa trong quá trình nhiệt phân.

ASTM D4218 Xác định hàm lượng cacbon đen trong vật liệu composite polyetylen bằng kỹ thuật lò nung

Trong phạm vi tiêu chuẩn này, các thuật ngữ và định nghĩa được nêu trong ASTM D883, cũng như các thuật ngữ sau đây, được áp dụng trừ khi có ghi chú khác. Đối với các thuật ngữ liên quan đến độ chính xác, độ lệch và các chủ đề liên quan, các thuật ngữ được sử dụng trong tiêu chuẩn này được định nghĩa phù hợp trong ASTM E456.

  • Đen kênh là loại muội than được sản xuất theo quy trình hoạt động trong hệ thống mở, trong đó nhiều ngọn lửa khuếch tán nhỏ cháy trong không khí và lắng đọng cacbon lên các bề mặt đã nguội.
  • Than đen lò là than đen được sản xuất theo nguyên lý đốt cháy oxy hóa liên tục trong hệ thống kín.
  • Than đen nhiệt là loại than đen được sản xuất dựa trên quy trình phân hủy nhiệt trong điều kiện không có oxy và hoạt động trong một hệ thống khép kín. Các hạt than phát triển rất chậm và có thể trở thành những cấu trúc dạng sợi rất lớn.

Trong quá trình thử nghiệm, hợp chất polyethylene đen chứa trong hộp cân nhôm dùng một lần được nhiệt phân trong lò nung muffle trong thời gian ngắn. Trong quá trình nhiệt phân polyme, không khí trong lò nung muffle được khử oxy để ngăn không cho muội than còn lại cháy. Như được mô tả trong phương pháp thử nghiệm được mô tả trong ASTM D2741, bất kỳ muội than nào sinh ra từ quá trình đốt cháy ban đầu của khí đều được tiêu thụ trước khi chính muội than bị tiêu thụ.

Sau khi làm nguội và cân lượng muội than còn lại, thùng chứa và nội dung được đặt lại vào lò nung để xác định hàm lượng tro, và kết quả được sử dụng để xác định hàm lượng muội than thực tế. Việc này chỉ được thực hiện nếu nghi ngờ hợp chất có chứa chất độn khoáng và muội than.

Phương pháp thử nghiệm này có thể tạo ra dữ liệu thử nghiệm trùng lặp trong vòng 20 phút hoặc ít hơn để xác định hàm lượng muội than đơn giản. Phương pháp thử nghiệm này phù hợp cho việc kiểm soát chất lượng sản xuất, dịch vụ kỹ thuật và nghiên cứu. Đối với các yêu cầu tham chiếu, số lượng phép đo lặp lại được tăng lên. Ngoài ra, một mẫu đối chứng có hàm lượng muội than đã biết được thử nghiệm với mẫu chưa biết. Hướng dẫn cần thiết cho thử nghiệm tham chiếu được nêu trong ASTM D1603.

Các thiết bị chính được sử dụng trong các thử nghiệm này là:

  • Máy hút mùi hoặc máy thông gió.
  • Lò nung muffle có ba kích thước bên trong khoảng 100 mm x 100 mm x 100 mm. Lò nung có kích thước bên trong lớn hơn đã được xác định là không phù hợp. Gioăng cửa lò phải không có vết nứt hở hoặc vết nứt có thể khiến không khí lọt vào lò. Không được sử dụng lò nung muffle có dây đốt nóng trần ở đế lò nếu không có các biện pháp phòng ngừa an toàn điện bổ sung.
  • Lưới sàng, 20 ô, kích thước khoảng 120mm x 100mm. Khoảng 10mm chiều dài được gấp xuống để tạo thành một bệ nâng vừa vặn bên trong lò nung.
  • Bộ điều khiển nhiệt độ đầu dò nhiệt điện trở hoặc tương đương. Đây là bộ phận không thể thiếu của lò nung kiểu mới hoặc được mua riêng để kiểm soát tốt hơn trong lò nung kiểu cũ.
  • Chất hút ẩm có chứa alumina hoặc chất hút ẩm tương đương (ví dụ: 255 mm).
  • Bộ hẹn giờ phòng thí nghiệm có chức năng báo thức.
  • Hộp cân nhôm dùng một lần. Hộp có cạnh cong và phần nhô ra ở vành là đủ.
  • Kìm hoặc nhíp dài (250 đến 300 mm).
  • Cân phân tích có khả năng đo tới 0,1 mg.

Không nên sử dụng lò nung muffle có bộ phận gia nhiệt lộ ra ngoài ở đáy lò. Cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa để đảm bảo an toàn về điện cho lò. Không nên thử nghiệm nhựa phát ra khói ăn mòn trong quá trình nhiệt phân. Không được mở cửa lò nung muffle trong quá trình thử nghiệm. Mở cửa khi khói đang thoát ra từ gioăng cửa sẽ làm khói bốc cháy. Thử nghiệm này nên được thực hiện trong tủ hút hoặc dưới tủ hút thông gió để loại bỏ khói sinh ra.

Mẫu được lấy từ quy trình lấy mẫu của nhà sản xuất hoặc người mua hoặc từ một bộ phận được xác định cụ thể. Mẫu thử nghiệm ở dạng hạt hoặc các mảnh cắt từ vật liệu như ống, vỏ, màng hoặc khuôn. Vật liệu bị nhiễm bẩn phải được rửa sạch, và vật liệu in như màng phải được lau bằng dung môi phù hợp.

Không cần phải điều hòa.

Trong quá trình thử nghiệm, lò nung muffle được đặt bên trong tủ hút khí độc hoặc dưới tủ thông gió. Núm điều khiển được đặt ở 600°C và để ổn định trong khoảng từ 600 đến 610°C. Một hộp cân bằng nhôm được đánh dấu nhận dạng trên thanh. Hộp được đặt trên lưới lò nung muffle và dầu bề mặt được đốt cháy trong 2 phút. Dùng kẹp gắp, hộp được chuyển đến máy sấy và để nguội ít nhất 2 phút. Hộp được cân chính xác trên cân phân tích và kết quả được ghi lại. Khoảng 1g mẫu được thêm vào, sau đó hộp và lượng mẫu bên trong được cân lại chính xác và kết quả được ghi lại.

Dùng kẹp gắp, đặt vật chứa đã cân và lượng mẫu bên trong vào lò nung muffle và đặt hẹn giờ trong 3 phút. Nếu không có chất độn tro hóa nào được biết, thời gian này là đủ. Nếu có chất độn khác hoặc bổ sung sẽ bị oxy hóa thêm, hãy làm theo quy trình sau để đạt được quá trình nhiệt phân hoàn toàn hơn. Sau thời gian này, dùng kẹp gắp vật chứa ra khỏi lò nung muffle và đặt vào máy sấy để làm nguội ít nhất 2 phút. Thời gian làm nguội lâu hơn không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. Vật chứa và lượng than đen còn lại sẽ được cân lại chính xác, và kết quả sẽ được ghi lại.

Nếu nghi ngờ có chất độn khoáng dễ tro trong hợp chất, hãy dùng kẹp gắp để đưa thùng chứa và phần bên trong trở lại lò nung trong 10 phút hoặc lâu hơn cho đến khi chỉ còn lại tro màu nhạt. Dùng kẹp gắp, chuyển thùng chứa và phần bên trong từ lò nung sang bình hút ẩm và để nguội ít nhất 2 phút. Cân lại thùng chứa và tro một cách chính xác, và ghi lại kết quả. Thực hiện ít nhất hai phép xác định cho mỗi mẫu.

Các phép tính được thực hiện bằng cách sử dụng phương trình đưa ra trong tiêu chuẩn.

Lò nung muffle là một loại lò nung trong đó vật liệu được tách biệt khỏi nhiên liệu và tất cả các sản phẩm của quá trình đốt cháy, bao gồm cả khí và tro bay.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, tự hào sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát những phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo "Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D4218 để xác định hàm lượng muội than trong hợp chất polyetylen sử dụng kỹ thuật lò nung muffle".

WhatsApp