Teknisten muovien testaus

DSC (differential scanning calorimetry) on terminen analyysimenetelmä, jota käytetään mm. siirtymälämpötilojen ja entalpiamuutosten määrittämiseen kiinteille aineille ja nesteille kontrolloidussa lämpötilamuutoksessa. Tyypillisiä tutkimuskohteita ovat materiaalin ominaislämpötilat (esim. sulaminen, kiteytyminen, lasittuminen) ja niiden entalpiat, materiaalien amorfinen ja kiteinen käyttäytyminen, kovettumiskäyttäytyminen ja kovetusaste, ominaislämpö, ​​materiaalikomponenttien yhteensopivuus sekä eri lisäaineiden vaikutukset termisiin ominaisuuksiin. Ilmoitathan toivotun lämpötilaohjelman tilauksen yhteydessä: lämmitysnopeus (K/min), isotermit ja lämpötilaväli (min/max). Lämpötilat on mahdollista valita väliltä -170 °C–+600 °C.

TGA on analyysimenetelmä, jossa näytettä kuumennetaan halutulla nopeudella tai pidetään kontrolloidussa lämpötilassa samalla, kun sen massaa punnitaan erittäin tarkalla vaa'alla. TGA:n avulla voidaan saada tietoa muun muassa näytteen faasisiirtymästä, absorptiosta, adsorptiosta, desorptiosta, kemisorptiosta, lämpöhajoamisesta ja kemiallisista reaktioista. Mittaustuloksena saat massan muutoksen lämpötilan tai ajan funktiona. Laitteisto soveltuu myös DTGA-analyysiin, jonka avulla voi saada tietoa reaktioentalpioista. Tarkkaan reaktioentalpian määritykseen suositellaan kuitenkin DSC-mittausta. Kuumennussykli ja käytetyt atmosfäärit voidaan valita testaussuunnitelman mukaan. Mittauksen äärilämpötilat ovat +25 ja +1100 °C ja mahdolliset kaasuatmosfäärit N₂, O₂ ja synteettinen ilma. Ilmoitathan mittauksen tavoitteen sekä toivotun lämpötilaohjelman tilauksen yhteydessä.

Muovimateriaalien lämmönjohtavuuden ja termisen diffuusiokertoimen mittaus standardin ISO 22007-2 mukaisesti. Myös materiaalin ominaislämpökapasiteetti tilavuusyksikköä kohti voidaan määrittää. Menetelmä soveltuu materiaaleille, joiden lämmönjohtavuus on 0.01 - 500 W/mK ja terminen diffuusiokerroin 5×10−7 ja 1×10−4 m2s−1 välillä. Lämmönjohtavuus voidaan mitata eri suunnista, esimerkiksi vaakatasossa (x,y) tai paksuussuunnassa (z). Mittaus voidaan suorittaa huoneenlämmössä tai lisämaksua vastaan lämpökammiossa (-40 °C - 300 °C).

Oksidatiivinen induktioaika (engl. Oxidation Induction Time, OIT) on pyyhkäisykalometrilla tehtävä mittaus, jolla voidaan arvioida näytteen kykyä vastustaa hapettumisreaktioita. Testissä näyte lämmitetään haluttuun lämpötilaan inertissä atmosfäärissä, minkä jälkeen atmosfääriin tuodaan happea. Näytettä pidetään isotermisesti halutussa lämpötilassa niin kauan, että näyte alkaa hapettua. Testissä mitataan hapettumisreaktion alkamiseen vaadittavaa aikaa. Testillä voidaan arvioida esimerkiksi antioksidanttien vaikutusta materiaalin ominaisuuksiin.

Standardin ISO 5659-2 mukaisella testillä arvioidaan materiaalin taipumusta muodostaa savua palaessaan. Alun perin muoville kehitetty testi soveltuu myös muille materiaaleille, kuten rakennustuotteille ja pinnoitteille. Testissä edustava näytekappale asetetaan vaakasuorassa asennossa testikaappiin, jossa se altistetaan lämpösäteilylle. Prosessissa muodostuvan savun optista tiheyttä mitataan fotometrisellä menetelmällä. Tuloksena saadaan mm. suurin spesifinen optinen tiheys (Ds,max) sekä kumulatiivinen optinen tiheys neljän ensimmäisen minuutin aikana (VOF4). Testiin voidaan sisällyttää myös myrkyllisten kaasupäästöjen mittaus. Yksi testin yleisimmistä käyttötarkoituksista on junissa käytettävien materiaalien paloturvallisuuden arvioiminen EN 45545-2 -standardin mukaisesti.

Savun ja myrkyllisyyden testaus IMO 2010 FTPC Part 2 -standardin mukaan suoritetaan pintamateriaaleille, joita on tarkoitus käyttää laivanrakennuksessa. Savu ja myrkyllisyys -testauksessa koekappale asetetaan vaakasuoraan lämpösäteilijän alle suljettuun mittauskammioon, ns. savukaappiin. Testin edetessä koekappaleesta muodostuneen savun tiheys mitataan optisesti. Savusta tehdään myös myrkyllisyysmittaukset savun tiheyden ollessa suurimmillaan. Myrkyllisyyttä mitatessa analysoidaan hiilimonoksidi (CO), kloorivety (HCl), vetybromidi (HBr), vetyfluoridi (HF), syaanivety (HCN), typen oksidit NO_x (NO + NO₂) ja rikkidioksidi (SO₂) FTIR-analytiikkaa käyttäen. Savun suurimman tiheyden keskiarvon (D_m) tulee alittaa seuraavat arvot kaikissa testiolosuhteissa: D_m 200 materiaaleille, joita käytetään laipioiden, vuorausten tai kattojen pintana, D_m 400 materiaaleille, joita käytetään ensisijaisena kannen päällysteenä, D_m 500 lattiapäällysteenä käytettäville materiaaleille, D_m 400 muoviputkille ja sähkökaapeleille. Myrkyllisyystesteissä pitoisuuksien tulee alittaa seuraavat arvot: CO 1450 ppm, HCl 600 ppm, HBr 600 ppm, HF 600 ppm, HCN 140 ppm, NO_x 350 ppm, SO₂ 120 ppm (200 ppm lattiamateriaaleille).

EN ISO 9239-1 palotesti arvioi lattiapäällysteiden kykyä kestää liekkiä ja säteilylämpöä. Menetelmässä mitataan palon leviämistä, savun muodostumista ja alhaisinta palamista ylläpitävää säteilylämpöä (CHF). Menetelmää käytetään ensisijaisesti lattianpäällysteiden luokitteluun Euroclass EN 13501-1 -standardin mukaisesti. Testin tuloksilla voidaan todentaa tuotteen kuuluminen paloluokkiin A2fl, Bfl, Cfl ja Dfl. Lisäksi testiä tarvitaan, kun on tarkoitus varmistaa lattiapäällysteiden sopivuus käytettäviksi junissa EN 45545-2 -standardin mukaisesti. Testinäyte asetetaan vaakasuoraan asentoon kaasulämmitteisen säteilypaneelin alle, jonka avulla se altistetaan määritellylle lämpövirralle. Pilottiliekki kohdistetaan näytteen kuumempaan päähän. Sytytyksen jälkeen mahdollisesti kehittyvä liekkirintama kirjataan ja liekkirintaman etenemiseen kulunut aika mitataan. Savun muodostuminen testin aikana kirjataan valonläpäisynä. Yksi näyte testataan yhteen suuntaan (esim. tuotantosuunta) ja toinen näyte kohtisuoraan ensimmäiseen näytteeseen nähden. Huonommat tulokset tuottava suunta testataan toisen kerran.

Testimenetelmällä mitataan rakennustuotteiden syttyvyyttä, kun ne altistetaan pienelle liekille. Testin päätarkoituksena on luokitella tuotteita Euroclass-luokkiin B, Bfl, BL, C, Cfl, CL, D, Dfl, DL, E, Efl tai EL eurooppalaisen luokitusstandardin EN 13501-1 mukaisesti. Measurlabs tarjoaa sekä yksittäiset EN ISO 11925-2 -testaukset että muut sertifioidut testit EN 13501-1 standardin mukaisesti.