Prüfung von technischen Kunststoffen

Die dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) wird eingesetzt, um Übergangstemperaturen und Enthalpieänderungen fester und flüssiger Proben unter kontrollierten Temperaturänderungen zu bestimmen. Die Analyse kann zur Bestimmung der Schmelz-, Kristallisations- und Glasübergangstemperaturen und der zugehörigen Enthalpien, des amorphen und kristallinen Verhaltens des Materials, der Aushärtung und spezifischen Wärmekapazität, der Materialverträglichkeit sowie der Wirkung von Additiven eingesetzt werden. Der Temperaturbereich für die Messung liegt zwischen −170 °C und 600 °C; als Messatmosphären stehen N₂ und O₂ zur Verfügung. Bitte geben Sie bei der Bestellung das gewünschte Temperaturprogramm an: Heizrate(n) (K/min), Isothermen und Temperaturbereiche (Min./Max.). Sollten Sie bezüglich dieser Parameter Unsicherheiten haben, unterstützen wir Sie gerne.

In der TGA wird die Probe mit einer definierten Heizrate aufgeheizt oder bei einer kontrollierten Temperatur gehalten, während ihre Masse mit einer äußerst genauen Präzisionswaage bestimmt wird. Die Analyse liefert Informationen über Phasenübergänge, Absorption, Adsorption, Desorption, Chemisorption, thermische Zersetzung und Fest‑Gas‑Reaktionen. Sie kann außerdem als Methode zur Materialcharakterisierung und zur Zusammensetzungsanalyse eingesetzt werden. Als Ergebnis der Messung erhalten Sie die Massenänderung in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit. Eine simultane thermische Analyse (TGA + DSC) kann auf Anfrage durchgeführt werden. Der Heizzyklus kann an Ihre Probe angepasst werden, mit Temperaturbereichen von 25 °C bis 1100 °C und verschiedenen Optionen für die umgebende Gasatmosphäre (Luft, O₂ und N₂). Bitte geben Sie bei der Angebotsanfrage das Ziel der Messung sowie das gewünschte Temperaturprogramm und die gewünschte(n) Atmosphäre(n) an.

Messung der Wärmeleitfähigkeit und der Temperaturleitfähigkeit von Kunststoffen gemäß der Norm ISO 22007-2. Die spezifische volumetrische Wärmekapazität kann gegen Aufpreis gleichzeitig bestimmt werden. Die Methode ist geeignet für Materialien mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,01 bis 500 W/mK und einer Temperaturleitfähigkeit von 5×10−7 bis 1×10−4 m2s−1. Die Wärmeleitfähigkeit kann in einer bestimmten Richtung gemessen werden, zum Beispiel in der Ebene (x,y) oder in Dickenrichtung (z). Die Prüfung kann bei Raumtemperatur oder in einer Klimakammer (Temperaturen von -40 °C bis 300 °C) durchgeführt werden. Für Prüfungen in der Klimakammer fallen zusätzliche Vorbereitungskosten an. Bitte geben Sie das gewünschte Untersuchungsverfahren bei der Angebotsanfrage an.

Die Oxidationsinduktionszeit (OIT) ist ein Maß für den Widerstand eines Materials gegenüber thermooxidativem Abbau. Die OIT-Prüfung wird gemäß der Norm ISO 11357-6 mit einem dynamischen Differenzkalorimeter (DSC) durchgeführt. Bei diesem Test wird die Probe unter einer Stickstoffatmosphäre auf die gewünschte Temperatur, typischerweise 100 °C bis 200 °C, erhitzt. Anschließend wird Sauerstoff zugeführt, während die Temperatur isotherm konstant gehalten wird. Die Zeit bis zum Beginn der Zersetzung des Materials wird gemessen; sie wird als Oxidationsinduktionszeit bezeichnet. Prüfungen werden häufig eingesetzt, um die Wirksamkeit von Antioxidantien zu beurteilen, die polymeren Materialien zugesetzt werden.

ISO 5659-2 beschreibt das Verfahren zur Messung der optischen Rauchdichte, die von einem Material erzeugt wird, das in einem geschlossenen Prüfgehäuse platziert und thermischer Strahlung ausgesetzt wird. Die Norm wurde ursprünglich für Kunststoffe entwickelt, kann jedoch auf eine Reihe weiterer Produkte und Materialien angewendet werden. In der Prüfung werden repräsentative Proben des Materials horizontal in einer Prüfkabine montiert, und ihre Oberseite wird einem definierten Niveau thermischer Bestrahlungsstärke (in der Regel 25 kW/m2 oder 50 kW/m2) mit oder ohne Zündflamme ausgesetzt. Der dabei entstehende Rauch wird aufgefangen und seine optische Dichte photometrisch bestimmt. Zu den wichtigsten Parametern, die gemessen werden, gehören die maximale spezifische optische Dichte (Ds,max), die spezifischen optischen Dichten zu festgelegten Zeiten (Ds(1,5), Ds(4), Ds(10)) sowie die kumulativen spezifischen optischen Dichten während der ersten 4 Minuten der Prüfung (VOF4). Zusätzlich kann eine Toxizitätsmessung durchgeführt werden, um toxische Gasemissionen zu quantifizieren. Die Ergebnisse werden als konventioneller Toxizitätsindex (CITG) angegeben. Die ISO-5659-2-Prüfung zur Rauchentwicklung wird häufig im Rahmen der Brandschutzbewertung nach EN 45545-2 von Schienenfahrzeugmaterialien gefordert.

Die Rauch- und Toxizitätstests nach IMO 2010 FTP Code Teil 2 werden an Oberflächenmaterialien durchgeführt, um deren Eignung für den maritimen Einsatz zu bewerten. Die Probe wird in horizontaler Lage unter einem Kegelstrahler in einer Rauchdichtekammer positioniert. Während der Prüfung beginnt die Probe Rauch zu emittieren, der in der geschlossenen Kammer gesammelt wird. Die Rauchdichte wird optisch erfasst. Bei der Durchführung von Toxizitätsmessungen mit FTIR werden die Konzentrationen von Kohlenmonoxid (CO), Chlorwasserstoff (HCl), Bromwasserstoff (HBr), Fluorwasserstoff (HF), Blausäure (HCN), Stickoxiden NO_x (NO + NO₂) und Schwefeldioxid (SO₂) bestimmt. Klassifizierungskriterien für Rauch Ein Mittelwert (D_m) des Maximums von D_s aus drei Prüfungen bei jeder Prüfbedingung muss innerhalb der folgenden Grenzwerte liegen: D_m 200 für Materialien, die als Oberfläche von Schotten, Verkleidungen oder Decken verwendet werden, D_m 400 für Materialien, die als primärer Deckbelag verwendet werden, D_m 500 für Materialien, die als Bodenbelag verwendet werden, D_m 400 für Kunststoffrohre und Elektrokabel. Einstufungskriterien für Toxizität Die bei jeder Prüfbedingung gemessenen Gaskonzentrationen sollten innerhalb der folgenden Grenzwerte liegen: CO 1450 ppm, HCl 600 ppm, HBr 600 ppm, HF 600 ppm, HCN 140 ppm, NO_x 350 ppm, SO₂ 120 ppm (200 ppm für Bodenbeläge).

Die Brandprüfung nach EN ISO 9239-1 dient zur Beurteilung der Fähigkeit von Bodenbelägen, Flammen und Strahlungswärme standzuhalten. Dabei werden die Flammenausbreitung, die Rauchentwicklung sowie die niedrigste Strahlungswärme zur Aufrechterhaltung der Verbrennung gemessen. Die Methode wird in erster Linie verwendet, um Bodenbeläge gemäß dem europäischen Brandschutzklassifizierungssystem EN 13501-1 einzuordnen. Abhängig von den Ergebnissen können Bodenbeläge den Klassen A2fl, Bfl, Cfl oder Dfl zugeordnet werden. Zusätzlich wird eine Rauchentwicklungsklasse s1 oder s2 angegeben. Ein weiterer Anwendungsfall ist die Beurteilung des Brandverhaltens von Bodenverbundwerkstoffen und horizontalen Innenflächen, die in Schienenfahrzeugen verwendet werden, gemäß der Norm EN 45545-2. Das Testverfahren ist wie folgt: 1) Die Prüfprobe wird in horizontaler Lage unter einem gasbeheizten Strahlungspaneel positioniert, das um 30° geneigt ist, wobei sie einem definierten Wärmestrom ausgesetzt wird. 2) Eine Zündflamme wird am heißeren Ende der Probe angelegt. 3) Nach der Zündung wird jede sich ausbildende Flammenfront beobachtet, und es wird dokumentiert, wie sich die Flammenfront horizontal entlang der Länge der Probe ausbreitet, wobei die Zeit gemessen wird, die das Feuer benötigt, um sich bis zu definierten Abständen auszubreiten. 4) Die Rauchentwicklung wird als Lichtdurchlässigkeit im Abgasrohr erfasst. Eine Probe wird in einer Richtung (z. B. Produktionsrichtung) geprüft und eine weitere in der zur ersten Probe senkrechten Richtung. Der Prüfablauf, der die ungünstigsten Ergebnisse liefert, wird in dieser Richtung zweimal wiederholt.

Dieser Test misst die Entzündbarkeit von Baustoffen bei Einwirkung einer kleinen Flamme. Der Hauptzweck des Tests besteht darin, Bauprodukte gemäß Euroklasse B, Bfl, BL, C, Cfl, CL, D, Dfl, DL, E, Efl oder EL nach der europäischen Klassifizierungsnorm EN 13501-1 zu klassifizieren. In der Prüfung wird die Flammenausbreitung (Fs) entlang der Probe bei Einwirkung einer kleinen Flamme gemessen. Abhängig von der angestrebten Klassifizierung beträgt die Einwirkdauer in der Regel 15 oder 30 Sekunden, während die Flammenausbreitung über 20 bzw. 60 Sekunden beobachtet wird. Measurlabs bietet einzelne Prüfungen nach EN ISO 11925-2 sowie weitere zertifizierte Prüfungen für die Brandklassifizierung nach EN 13501-1 an.