giriiş
Fenol-formaldehit reçineleritermoset polimerik malzemelerin bir ailesidir. Bir fenolik reçine malzemesinin kimyasal bir ortamla teması düşünüldüğünde, uygunluğu yalnızca reçine ailesi ismine göre belirlenemez.
Bu makalede "kimyasal direnç", polimer bazlı bir malzemede belirli bir kimyasal ortama maruz kaldıktan sonra ölçülen değişiklikleri tanımlamak için kullanılmaktadır. Bu makale, tüm fenolik reçinelerin asitlere, bazlara veya solventlere karşı evrensel bir direnci paylaştığını iddia etmemektedir. Fenolik reçine kategorisi için böyle bir evrensel derecelendirme geçerli değildir. Aşağıdaki bölümler, kimyasala maruz kalma verilerinin gözden geçirilmesine ilişkin ilkeleri ve malzeme uygunluğunu değerlendirirken tanımlanması gereken bilgileri özetlemektedir.
Kısa Cevap
Fenolik reçine malzemeleri kimyasal direnç açısından değerlendirilebilir ancak her fenolik reçine ürünü için evrensel asit, alkali veya solvent direnci derecelendirmesi geçerli değildir. Belirli kürlenmiş formülasyon veya bitmiş ürün için tanımlanmış maruz kalma ve test koşulları altında uygunluk belirlenmelidir. Bu, test nesnesini ve test koşullarını tanımlama ihtiyacına dayanan bir malzeme seçimi sınırıdır; tüm fenolik materyallerin kötü performans gösterdiği veya uygun şekilde eşleşen sonuçların karşılaştırılamayacağı anlamına gelmez.
Test Koşulları Neden Önemlidir?
Bir kimyasal direnç sonucu, test edilen malzeme ve belirtilen maruz kalma koşulları için geçerlidir. Geniş bir polimer ailesi için evrensel bir değer olarak ele alınmamalıdır. Farklı formülasyonlara, hazırlama geçmişlerine, yapılara veya geometrilere sahip numunelerden elde edilen sonuçların eşdeğer olduğu varsayılmamalıdır.
Bir sonucu incelerken aşağıdaki test ve numune ayrıntıları tanımlanmalıdır:
- Formülasyon referansı: Farklı formülasyonlardan elde edilen sonuçların eşdeğer olduğu varsayılmamalıdır.
Kimyasal kimlik ve konsantrasyon: "Asit" veya "çözücü" gibi geniş kategoriler yetersizdir; spesifik reaktif ve konsantrasyonu tanımlanmalıdır.
- Sıcaklık ve süre: Farklı sıcaklıklarda veya farklı maruz kalma sürelerinden sonra elde edilen sonuçların eşdeğer olduğu varsayılmamalıdır.
İletişim modu: İletişim yöntemi raporlanmalı ve sonuçları karşılaştırırken dikkate alınmalıdır.
- Mekanik gerilim durumu: Numunenin uygulanan mekanik gerilim altında test edilip edilmediği kaydedilmelidir.
Bir malzeme için bir dizi maruz kalma koşulu altında elde edilen sonucun başka bir malzemeye veya başka bir koşul kümesine uygulanacağı varsayılmamalıdır.
Test Malzemesini Tanımlayın
Kimyasal direnç değerlendirmesi yalnızca test edilen malzemenin fiziksel formu açıkça tanımlandığında anlamlıdır. Farklı test nesneleri farklı yorumlama gerektirir:
- Katı plastik test numunesi: Kürlenmiş bir formülasyondan hazırlanan standartlaştırılmış bir kupon, plaka veya kalıplanmış çubuk.
- Lamine reçineli ürün veya levha: Yapısı ve numune formu belirlenmelidir.
- Bitmiş ürün veya bileşen: Laboratuvar kuponundan elde edilen verilerin, gerekçesiz olarak ürünün tamamını temsil ettiği varsayılmamalıdır.
- Tek bir fiziksel formdan veya numune türünden elde edilen veriler, farklı formlara veya yapısal yapılara genelleştirilmemelidir.
Test nesnesinin olduğu yerfenol formaldehit reçinesi, kimyasala maruz kalma verileri yorumlanmadan önce tedarik edilen formu ve kürlenme durumu tanımlanmalıdır.
İlgili Test Standartları
Yaygın olarak başvurulan iki standart, plastik malzemelerin kimyasal reaktiflere karşı direncini değerlendirmek için yapılandırılmış çerçeveler sağlar.
ASTM D543-21, Plastiklerin Kimyasal Reaktiflere Karşı Direncinin Değerlendirilmesine Yönelik Standart Uygulamalar, döküm, sıcak kalıplanmış, soğuk kalıplanmış, lamine reçineli ürünler ve levha malzemeler dahil olmak üzere plastik malzemelerin değerlendirilmesini kapsar. Uygulama A (Daldırma Testi) ve Uygulama B (Uygulanan Gerilimin Standartlaştırılmış Koşulları Altında Mekanik Stres ve Reaktife Maruz Kalma) kapsamındaki prosedürleri sunar. Şartlandırma yaklaşımları, amaçlanan uygulama bağlamına bağlı olarak daldırma ve ıslak yama yöntemini içerir. Ölçülen değişiklikler ağırlık, boyutlar, görünüm, renk, dayanıklılık ve diğer mekanik özellikleri içerebilir.
ISO 175:2010, Plastikler - Sıvı Kimyasallara Daldırma Etkilerinin Belirlenmesine Yönelik Test Yöntemleri, katı plastik test numunelerinin tüm dış sınırlamalardan bağımsız olarak sıvı kimyasallara maruz bırakılmasına ve sonuçta ortaya çıkan özellik değişikliklerinin belirlenmesine yönelik yöntemleri belirtir. Yalnızca test numunesinin tüm yüzeyinin daldırılmasıyla yapılan testleri dikkate alır. Kalınlığı 0,1 mm'den fazla olan plakalar, tüpler, çubuklar veya levhalar şeklindeki katı plastiklere uygulanır ve hücresel malzemelere uygulanmaz. Çevresel stres çatlamasını kapsamaz. Burada açıklanan ISO 175 prosedürleri katı plastik numunelerle ilgilidir ve kürlenmemiş sıvı veya toz reçinenin doğrudan testleri olarak sunulmamalıdır.
Standartlar Arası Karşılaştırma
ASTM D543-21, ISO 175'in Uygulama A'ya benzer konuyu ele aldığını ancak teknik içerik açısından farklı olduğunu ve iki standart kapsamında elde edilen sonuçların doğrudan karşılaştırılamayacağını belirtir. ASTM D543 ve ISO 175 prosedürlerinden elde edilen sonuçlar doğrudan karşılaştırılabilir olarak değerlendirilmemelidir.
Her iki standart da fenolik reçinelerin bir sınıf olarak herhangi bir spesifik asit, baz veya çözücüye karşı dirençli olduğunu kanıtlamaz. Belirli bir numune üzerinde, tanımlanmış parametreler altında bir değerlendirmenin yürütülmesi ve raporlanması için yöntemleri tanımlarlar.
Kimyasal Direnç Verileri Nasıl İncelenir?
Mühendislik veya satın alma kararları için kimyasal direnç verilerini incelerken aşağıdaki bilgilerin belgelenip belgelenmediğini doğrulamak yararlı olacaktır. Bunlar pratik inceleme noktalarıdır; bunların hepsi ASTM D543-21 veya ISO 175:2010 tarafından zorunlu kılınmamıştır. Kabul kriterleri genellikle ilgili spesifikasyona, müşteriye veya projeye göre tanımlanır.
- Malzeme tanımlama: Reçine türü, formülasyon referansı, sertleşme durumu ve numune açıklaması.
- Kimyasal ortam: Tam kimyasal kimlik ve konsantrasyon.
- Maruz kalma koşulları: Maruz kalma sıcaklığı ve toplam süre.
- Temas modu: Daldırma, ASTM D543-21 tarafından tanımlanan ıslak yama yöntemi veya tanımlanmış başka bir koşul.
- Gerilme durumu: Gerilmesiz veya ASTM D543-21 Uygulama B'de açıklanan uygulamalı gerinim prosedürü altında test edilmiştir.
- Test standardı: ASTM D543-21 Uygulama A veya ISO 175:2010 gibi referans verilen standart ve prosedür.
- Ölçülen özellikler: Kütle, boyut, görünüm, renk veya mekanik dayanıklılıktaki değişiklikler.
- Kabul kriterleri: Geçerli gerekliliklerde belirtildiği şekilde, amaçlanan hizmet için kabul edilebilir veya kabul edilemez performansı tanımlayan eşikler.
Bu destekleyici parametreler olmadan "kimyasallara karşı dayanıklılık" gibi genel bir iddia, malzeme seçimi için yetersiz bir temel oluşturur.
Teknik Sorgulama
Kimyasal direnç verileri talep edilirken veya belirli bir uygulama için bir fenolik reçine malzemesi değerlendirilirken aşağıdaki bilgilerin sağlanması, ilgili veri incelemesinin desteklenmesine yardımcı olur. Özel araştırma için geçerli test yöntemi, gerekli belgeler ve kabul kriterleri tanımlanmalıdır.
Malzeme formu: Kürlenmiş saf reçine, kalıplama bileşiği, laminat, kompozit veya bitmiş ürün.
- Formülasyon ayrıntıları: Uygun olduğu yerde takviyeler, dolgu maddeleri veya katkı sistemleri.
- Kimyasal reaktif: Spesifik kimyasal kimlik ve konsantrasyon.
- Maruz kalma sıcaklığı: İlgili olduğu yerde amaçlanan servis sıcaklığı aralığı.
- Maruz kalma süresi: Toplam süre ve maruz kalmanın sürekli mi yoksa aralıklı mı olduğu.
- Temas modu: Uygulanabilir bir test prosedürünün seçilebilmesi için daldırma, sıçrama veya dökülme gibi amaçlanan temas koşulları.
- Mekanik stres: Servis streslerinin varlığı ve doğası.
- Numune veya bileşen geometrisi: İlgili boyutlar ve yüzey durumu.
- Kabul kriterleri: Amaçlanan hizmet için kütle, boyut, görünüm veya mekanik özelliklerde izin verilen değişiklikler.
Neredekompozit malzemeler için fenolik reçinedikkate alınıyorsa, yalnızca reçine ailesi adından çıkarılmak yerine ilgili kürlenmiş kompozit sistem için kimyasal direnç verileri oluşturulmalıdır.
Çözüm
Fenolik reçine malzemeleri kimyasal direnç açısından değerlendirilebilir ancak elde edilen veriler yalnızca malzeme formu, kimyasal ortam, maruz kalma koşulları ve test yöntemi açıkça tanımlandığında anlamlıdır. Fenolik reçine kategorisi için evrensel asit, alkali veya solvent direnci derecelendirmesi geçerli değildir. Hedef uygulamaya uygunluk, hizmet temsilcisi koşulları altında spesifik kürlenmiş formülasyondan veya bitmiş üründen elde edilen veriler kullanılarak belirlenmelidir.
Referanslar
- ASTM Uluslararası. (2021). ASTM D543-21, Plastiklerin Kimyasal Reaktiflere Karşı Direncinin Değerlendirilmesine Yönelik Standart Uygulamalar.https://doi.org/10.1520/D0543-21
- Uluslararası Standardizasyon Örgütü. (2010). ISO 175:2010, Plastikler - Sıvı Kimyasallara Daldırma Etkilerinin Belirlenmesine Yönelik Test Yöntemleri (3. baskı).https://www.iso.org/standard/55483.html