Nhựa tiếp xúc với nước sẽ bị ảnh hưởng theo nhiều cách:
Tuy nhiên, việc tiếp xúc với độ ẩm, ngâm trong nước và tiếp xúc với nước sôi có thể dẫn đến những phản ứng vật liệu khác nhau đáng kể. Hàm lượng ẩm cân bằng có thể được sử dụng để so sánh lượng nước hấp thụ bởi các loại nhựa khác nhau khi tiếp xúc với độ ẩm. Hàm lượng ẩm được xác định trong điều kiện không cân bằng có thể được sử dụng để so sánh các lô khác nhau của cùng một vật liệu và để xác định hằng số khuếch tán của vật liệu, được xác định trong điều kiện tiếp xúc với độ ẩm không cân bằng được kiểm soát cẩn thận và khi sử dụng các mẫu nhựa có kích thước cụ thể.
Tiêu chuẩn "ISO 62 Nhựa - Xác định độ hấp thụ nước", do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) phát triển, mô tả quy trình xác định đặc tính hấp thụ độ ẩm xuyên suốt chiều dày của nhựa rắn dạng phẳng hoặc cong. Tiêu chuẩn này cũng mô tả quy trình xác định lượng nước hấp thụ bởi các mẫu nhựa có kích thước xác định khi ngâm trong nước hoặc tiếp xúc với không khí ẩm trong điều kiện được kiểm soát.
Hệ số khuếch tán ẩm xuyên qua độ dày có thể được xác định cho vật liệu một pha bằng cách giả định hành vi khuếch tán Fickian với các đặc tính hấp phụ ẩm không đổi trên toàn bộ độ dày của mẫu thử. Trong khuếch tán Fickian, có một dòng chảy từ mức nồng độ cao hơn đến mức nồng độ thấp hơn. Mô hình này áp dụng cho các vật liệu đồng nhất và vật liệu composite nền polyme gia cường được thử nghiệm dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh của chúng. Tuy nhiên, một số nền hai pha, chẳng hạn như epoxy đóng rắn, có thể yêu cầu mô hình hấp phụ đa pha không được đề cập trong tiêu chuẩn này.
Lý tưởng nhất, việc so sánh tốt nhất các đặc tính hấp thụ nước hoặc hệ số khuếch tán của vật liệu nên được thực hiện chỉ bằng cách sử dụng hàm lượng ẩm cân bằng của nhựa trong cùng điều kiện. Việc so sánh vật liệu dựa trên đặc tính cân bằng ẩm của chúng không giả định, và do đó, không giới hạn ở hành vi khuếch tán Fickian một pha.
Ngoài ra, độ hấp thụ nước của các mẫu nhựa có kích thước xác định chịu tác động của việc ngâm hoặc ẩm trong một khoảng thời gian tùy ý trong điều kiện được kiểm soát có thể được sử dụng để so sánh các lô khác nhau của cùng một vật liệu hoặc để kiểm tra chất lượng của một vật liệu cụ thể. Để so sánh như vậy, điều cần thiết là tất cả các mẫu thử phải có cùng kích thước và, trong chừng mực có thể, cùng các đặc tính vật lý (ví dụ: độ nhẵn bề mặt, ứng suất bên trong). Tuy nhiên, cân bằng độ ẩm không đạt được trong những điều kiện này. Do đó, kết quả từ các thử nghiệm như vậy không thể được sử dụng để so sánh các đặc tính hấp thụ nước của các loại nhựa khác nhau. Khuyến nghị nên thử nghiệm đồng thời để có kết quả đáng tin cậy hơn.
Kết quả thu được bằng các phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn quốc tế này có giá trị đối với hầu hết các loại nhựa, nhưng không áp dụng cho nhựa dạng xốp, dạng hạt hoặc dạng bột, vì chúng có thể biểu hiện thêm hiệu ứng hấp thụ và mao dẫn. Việc tiếp xúc nhựa với độ ẩm trong điều kiện được kiểm soát trong một khoảng thời gian cụ thể cho phép so sánh tương đối giữa chúng. Các thử nghiệm được mô tả để xác định hệ số khuếch tán có thể không áp dụng cho tất cả các loại nhựa.
Mẫu thử được ngâm trong nước cất ở nhiệt độ 23°C hoặc nước cất sôi trong thời gian quy định hoặc tiếp xúc với độ ẩm tương đối 50% ở nhiệt độ quy định. Lượng nước hấp thụ bởi mỗi mẫu thử được xác định bằng cách đo sự thay đổi khối lượng của mẫu - tức là sự khác biệt giữa khối lượng ban đầu và khối lượng của mẫu sau khi tiếp xúc với nước - và sự thay đổi này được biểu thị dưới dạng phần trăm khối lượng ban đầu. Nếu cần, lượng nước bị mất sau khi sấy khô mẫu cũng có thể được xác định. Trong một số ứng dụng, có thể cần độ ẩm tương đối từ 70 đến 90 phần trăm và nhiệt độ từ 70 đến 90°C. Độ ẩm tương đối và nhiệt độ cao hơn mức khuyến nghị trong tiêu chuẩn này có thể được sử dụng theo thỏa thuận giữa các bên liên quan. Khi sử dụng các điều kiện độ ẩm tương đối và nhiệt độ khác với những điều kiện khuyến nghị, phải đưa vào báo cáo thử nghiệm một mô tả đầy đủ về các điều kiện này (với dung sai phù hợp).
Các thiết bị sau đây chủ yếu được sử dụng trong các thử nghiệm này:
Phải thử nghiệm ít nhất ba mẫu thử cho mỗi vật liệu được đánh giá. Các mẫu thử có kích thước mong muốn có thể được chuẩn bị bằng phương pháp đúc hoặc đùn. Phương pháp được sử dụng để chuẩn bị tất cả các mẫu thử phải được ghi rõ trong báo cáo thử nghiệm.
Kết quả của phương pháp này có thể bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng bề mặt. Đối với một số vật liệu, kết quả có thể khác nhau giữa mẫu đúc và mẫu cắt từ tấm lớn hơn. Bất kỳ tạp chất nào trên bề mặt mẫu thử có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ nước nên được loại bỏ bằng chất tẩy rửa không gây hại cho nhựa. Mức độ hư hỏng nên được xác định theo ISO 175.
Sau khi làm sạch, mẫu phải được để khô ít nhất hai giờ ở nhiệt độ 23°C và độ ẩm tương đối 50% trước khi bắt đầu thử nghiệm. Phải đeo găng tay sạch khi xử lý mẫu thử để tránh nhiễm bẩn. Chất tẩy rửa không được ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ nước. Có thể bỏ qua tác động của chất tẩy rửa khi xác định độ ẩm cân bằng.
Mẫu phải được sấy khô cẩn thận trước khi thử nghiệm. Ví dụ, ở nhiệt độ 50 độ C, cần thời gian sấy từ một đến mười ngày; thời gian chính xác phụ thuộc vào độ dày của mẫu. Sử dụng ít nhất 8 ml, nhưng không ít hơn 300 ml, nước cất cho mỗi cm2 tổng diện tích bề mặt của mẫu thử. Điều này ngăn ngừa sự cô đặc quá mức của bất kỳ sản phẩm chiết xuất nào trong nước trong quá trình thử nghiệm. Mỗi bộ ba mẫu thử nghiệm được đặt trong một vật chứa riêng biệt và được ngâm hoàn toàn trong nước hoặc tiếp xúc với độ ẩm tương đối 50%.
Nếu cần thử nghiệm nhiều mẫu có cùng thành phần, có thể đặt các mẫu vào cùng một bình chứa bằng cách thêm ít nhất 300 ml nước. Tuy nhiên, trong trường hợp này, việc tiếp xúc bề mặt đáng kể giữa các mẫu hoặc với thành bình chứa là không thể chấp nhận được và cần tránh. Lưới thép không gỉ có thể giúp duy trì khoảng cách chấp nhận được giữa các mẫu. Đối với các mẫu có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, các mẫu được ngâm trong một giỏ lưới thép không gỉ được kết nối với một vật nặng neo bằng một sợi dây thép không gỉ. Cần tránh tiếp xúc bề mặt của vật nặng neo với các mẫu.
Theo tiêu chuẩn này, các phương pháp thử nghiệm sau đây được áp dụng:
Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua các hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đa dạng, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự 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 tiêu chuẩn "Nhựa ISO 62 - Xác định độ hấp thụ nước".
Bạn có thể yêu cầu chúng tôi điền vào mẫu của chúng tôi để có được một cuộc hẹn, để có thêm thông tin hoặc yêu cầu đánh giá.
