ISO 1431 Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Khả năng chống nứt do ôzôn

ISO 1431 Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Khả năng chống nứt do ôzôn

Tiêu chuẩn “ISO 1431 Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Khả năng chống nứt do ôzôn” do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) công bố bao gồm các tiểu mục sau được công bố dưới cùng tiêu đề:

ISO 1431 Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Khả năng chống nứt do ôzôn

  • Tiêu chuẩn “ISO 1431-1 Phần 1: Thử nghiệm biến dạng tĩnh và động” mô tả các quy trình được thiết kế để dự đoán khả năng chống nứt của cao su lưu hóa hoặc cao su nhiệt dẻo khi tiếp xúc với không khí có nồng độ ôzôn quy định, nhiệt độ quy định và nếu cần, độ ẩm tương đối quy định, dưới ứng suất kéo tĩnh hoặc động và không có tác động của ánh sáng trực tiếp.

Tiêu chuẩn này sử dụng quan sát trực quan, phân tích hình ảnh, hoặc cả hai để đánh giá sự hình thành và phát triển vết nứt. Những thay đổi về tính chất vật lý hoặc hóa học do tiếp xúc cũng có thể được xác định. Các phương pháp tham khảo và thay thế để xác định nồng độ ozone được bao gồm trong ISO 1431-3.

Ozone thường tồn tại ở dạng vết trong khí quyển. Tuy nhiên, ngay cả một lượng nhỏ ozone cũng có thể gây nứt dưới ứng suất kéo ở cao su nhạy cảm, dẫn đến mất độ bền. Do đó, cao su phải được kiểm tra khả năng chịu tác động của ozone. Do sự không chắc chắn của việc tiếp xúc tự nhiên, việc kiểm tra khả năng chịu tác động của ozone đối với cao su thường được thực hiện trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng buồng ozone được thiết kế đặc biệt.

Cần hết sức cẩn thận khi liên hệ kết quả thử nghiệm tiêu chuẩn với hiệu suất sử dụng thực tế, vì khả năng chống ôzôn tương đối của các loại cao su khác nhau có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào điều kiện, đặc biệt là nồng độ ôzôn, nhiệt độ và độ ẩm tương đối. Hơn nữa, các thử nghiệm được thực hiện trên các mẫu thử mỏng bị biến dạng do kéo, và mức độ nghiêm trọng của va đập trên các mẫu đang sử dụng có thể thay đổi đáng kể do ảnh hưởng của kích thước, loại và cường độ biến dạng. Phụ lục tiêu chuẩn (Phụ lục A) có các ghi chú giải thích về bản chất của hiện tượng nứt ôzôn.

  • “ISO 1431-2 Tiêu chuẩn “Phần 2: Thử nghiệm biến dạng động” đã bị rút khỏi ứng dụng và nội dung của tiêu chuẩn này đã được đưa vào bản cập nhật mới nhất của tiêu chuẩn ISO 1431-1.
  • Tiêu chuẩn “ISO 1431-3 Phần 3: Phương pháp tham khảo và thay thế để xác định nồng độ ôzôn trong buồng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm” mô tả ba loại phương pháp để xác định nồng độ ôzôn trong buồng thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
    • Phương pháp A hấp thụ tia UV: Phương pháp này là phương pháp tham chiếu và được sử dụng làm công cụ hiệu chuẩn cho các phương pháp thay thế B và C.
    • Phương pháp B Kỹ thuật dụng cụ:
      • B1: Điện hóa
      • B2: Phát quang hóa học
    • Phương pháp C Kỹ thuật hóa học ướt:
      • Phương pháp I
      • Phương pháp II
      • Phương pháp III

Có nhiều kỹ thuật khác nhau để phân tích hỗn hợp khí ozone/không khí được sử dụng trong thử nghiệm nứt cao su bằng ozone. Chúng bao gồm các quy trình hóa học ướt, pin điện hóa, hấp thụ tia cực tím và phát quang hóa học bằng etylen.

Về nguyên tắc, các phương pháp hóa học ướt, điện hóa và hấp thụ tia cực tím tương đương nhau, nhưng trên thực tế, chúng thường không cho kết quả tương tự. Các phương pháp hóa học ướt, thường bao gồm việc hấp thụ ozon trong dung dịch kali iodua và chuẩn độ iốt giải phóng bằng natri thiosunfat, đã được sử dụng theo truyền thống trong ngành công nghiệp cao su và được quy định trong các tiêu chuẩn quốc gia. Chúng không phù hợp cho việc vận hành hoặc kiểm soát liên tục, do đó ít được ưa chuộng hơn trên thực tế so với các phương pháp dụng cụ. Các kết quả thu được đã được chứng minh là nhạy cảm với những thay đổi nhỏ trong quy trình thử nghiệm, nồng độ và độ tinh khiết của thuốc thử, và đã có nhiều tranh luận về tỷ lệ thành phần của phản ứng.

Các phương pháp điện hóa được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp cao su và đã được chứng minh là hữu ích trong việc giám sát và kiểm soát liên tục nồng độ ozone. Phương pháp phát quang hóa học cũng đã được sử dụng. Gần đây, các máy phân tích hấp thụ tia cực tím (UV), với khả năng giám sát và kiểm soát tương tự, đang ngày càng được sử dụng rộng rãi. Quan trọng nhất, kỹ thuật này đã được áp dụng làm tiêu chuẩn và được tất cả các tổ chức môi trường lớn chấp nhận rộng rãi.

Do đó, phương pháp hấp thụ UV tiêu chuẩn này đã được áp dụng làm kỹ thuật tham chiếu để hiệu chuẩn tất cả các phương pháp khác. Giống như bất kỳ thiết bị đo lường nào, độ chính xác của bất kỳ thiết bị UV nào đều phụ thuộc vào việc hiệu chuẩn và bảo trì các thành phần của nó, và do đó, ngay cả máy phân tích UV cũng phải được so sánh với các thiết bị tiêu chuẩn được chấp nhận. Các nghiên cứu đang được tiến hành ở nhiều quốc gia để đề xuất một thiết bị tiêu chuẩn chính.

Bộ tiêu chuẩn ISO 1431 là một tiêu chuẩn quốc tế bao gồm các phương pháp thử nghiệm để đánh giá khả năng chống nứt do ozone gây ra của cao su lưu hóa hoặc cao su nhiệt dẻo và một số loại nhựa nhất định trong điều kiện tĩnh hoặc động. Tiêu chuẩn này rất quan trọng đối với các ngành công nghiệp phụ thuộc vào vật liệu cao su và nhựa tiếp xúc với ozone, chẳng hạn như ô tô, hàng không vũ trụ và sản xuất công nghiệp.

Ozone, một dạng oxy phản ứng mạnh, hiện diện trong khí quyển và có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa vật liệu, đặc biệt là trong các ứng dụng ngoài trời. Tiêu chuẩn này rất cần thiết để đảm bảo độ bền vật liệu trong các môi trường có mức độ tiếp xúc đáng kể với ozone, chẳng hạn như lốp xe, phớt và ống mềm. Tiêu chuẩn này giúp các nhà sản xuất dự đoán tuổi thọ sản phẩm và tuân thủ các yêu cầu của ngành.

Các phương pháp chính được mô tả trong tiêu chuẩn ISO 1431 là:

  • Thử nghiệm biến dạng tĩnh: Phương pháp này đánh giá khả năng chống nứt do ozone của vật liệu khi chịu biến dạng không đổi. Các mẫu thử, thường là các dải hình quả tạ hoặc hình chữ nhật, được tiếp xúc với nồng độ ozone quy định (ví dụ: 50 ppm ± 5 ppm, phần triệu, theo thể tích) ở nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát (thường là 40 độ C ± 2 độ C) và độ ẩm. Các mẫu được kéo giãn đến độ giãn dài quy định (ví dụ: 20%) và giữ nguyên vị trí đó trong suốt thời gian tiếp xúc. Sau một khoảng thời gian quy định (ví dụ: 24, 48 hoặc 72 giờ), các mẫu được kiểm tra bằng mắt thường hoặc kính hiển vi để tìm vết nứt.
  • Kiểm tra biến dạng động: Phương pháp này đánh giá khả năng chống chịu ôzôn dưới tác động kéo giãn và giãn nở tuần hoàn bằng cách mô phỏng các điều kiện thực tế, trong đó vật liệu chịu ứng suất cơ học lặp đi lặp lại. Các mẫu vật được lắp đặt trong máy kiểm tra động, có thể chịu biến dạng liên tục hoặc ngắt quãng (ví dụ: độ giãn dài từ 0 đến 20%) trong khi tiếp xúc với ôzôn. Phương pháp này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng như lốp xe hoặc dây đai, nơi vật liệu chịu uốn cong lặp đi lặp lại.
  • Thử nghiệm lão hóa tăng tốc: Tiêu chuẩn này bao gồm các điều khoản về thử nghiệm lão hóa tăng tốc để mô phỏng việc tiếp xúc lâu dài với ozone trong thời gian ngắn hơn. Các thử nghiệm này sử dụng nồng độ ozone cao hơn hoặc nhiệt độ cao hơn để đẩy nhanh quá trình phân hủy, cho phép nhà sản xuất dự đoán hiệu suất vật liệu trong thời gian dài.

Tiêu chuẩn này bao gồm các điều kiện thử nghiệm chính xác. Ví dụ,

  • Nồng độ ozone: Thông thường là 25, 50, 100 hoặc 200 ppm tùy thuộc vào yêu cầu thử nghiệm.
  • Nhiệt độ: Các thử nghiệm tiêu chuẩn được thực hiện ở nhiệt độ 40 độ, nhưng có thể sử dụng nhiệt độ khác nhau cho các ứng dụng cụ thể.
  • Độ ẩm: Được kiểm soát để đảm bảo kết quả nhất quán vì độ ẩm có thể ảnh hưởng đến sự suy thoái tầng ozone.

Các mẫu phải được xử lý trước khi thử nghiệm để loại bỏ ứng suất dư (ví dụ: ở nhiệt độ 23 độ cộng/trừ 2 độ và độ ẩm tương đối 50 phần trăm cộng/trừ 5 phần trăm).

Để đảm bảo các điều kiện nhất quán, cần có các buồng thử nghiệm ozone chuyên dụng được trang bị máy tạo ozone và các biện pháp kiểm soát môi trường chính xác. Các buồng này phải đáp ứng tiêu chuẩn ISO 1431 về độ chính xác và độ lặp lại.

Tiêu chuẩn ISO 1431 cung cấp các phương pháp chuẩn hóa cho:

  • Kiểm soát chất lượng: Đảm bảo vật liệu cao su và nhựa đáp ứng tiêu chuẩn về khả năng chống tiếp xúc với ôzôn.
  • Lựa chọn vật liệu: Giúp nhà sản xuất lựa chọn vật liệu phù hợp với điều kiện môi trường cụ thể.
  • Phát triển sản phẩm: Hướng dẫn việc bào chế các hợp chất chống ôzôn như chất chống ôzôn hoặc sáp.
  • Tuân thủ quy định: Đáp ứng các yêu cầu của ngành và quy định đối với các sản phẩm như linh kiện ô tô và phớt công nghiệp.

Tiêu chuẩn này rất quan trọng đối với các ngành công nghiệp như lốp ô tô, băng tải hoặc hệ thống niêm phong, nơi mà sự cố vật liệu do nứt ôzôn có thể dẫn đến rủi ro về an toàn hoặc các vấn đề về hiệu suất.

Với kinh nghiệm hoạt động nhiều năm và luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu, chúng tôi sở hữu đội ngũ nhân viên lành nghề và cơ sở hạ tầng rộng lớn để thực hiện các thử nghiệm, đo lường và phân tích trong nhiều lĩnh vực cho các doanh nghiệp thuộc mọi ngành nghề. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 1431 "Cao su, lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Khả năng chống nứt do ôzôn".

WhatsApp