Въведение
Фенолформалдехидни смолиса семейство термореактивни полимерни материали. Когато материал от фенолна смола се разглежда за контакт с химическа среда, неговата пригодност не може да се определи само от фамилията на смолата.
В тази статия „химическа устойчивост“ се използва за описание на измерени промени в материал на полимерна основа след излагане на определена химическа среда. Тази статия не твърди, че всички фенолни смоли споделят универсална устойчивост на киселини, основи или разтворители. Такъв универсален рейтинг не се прилага за категорията фенолни смоли. Разделите по-долу очертават принципите за преглед на данните за експозицията на химикали и информацията, която трябва да се дефинира при оценка на пригодността на материала.
Кратък отговор
Материалите от фенолна смола могат да бъдат оценени за химическа устойчивост, но няма универсална оценка за устойчивост на киселини, основи или разтворители, приложима за всеки продукт от фенолна смола. Пригодността трябва да бъде установена за конкретната втвърдена формула или готово изделие при определени експозиция и условия на изпитване. Това е граница за избор на материал, основана на необходимостта да се дефинират обектът на изпитване и условията на изпитване; това не означава, че всички фенолни материали се представят лошо или че правилно съчетаните резултати не могат да бъдат сравнени.
Защо условията на теста са важни
Резултатът за химическа устойчивост се отнася за тествания материал и посочените условия на експозиция. Не трябва да се третира като универсална стойност за широко семейство полимери. Резултатите, получени от образци с различни формулировки, история на получаване, конструкции или геометрия, не трябва да се приемат за еквивалентни.
Когато преглеждате резултат, трябва да се идентифицират следните подробности за теста и пробата:
- Референтна формулировка: Резултатите, получени от различни формулировки, не трябва да се приемат за еквивалентни.
Химическа идентичност и концентрация: широки категории като "киселина" или "разтворител" са недостатъчни; специфичният реагент и неговата концентрация трябва да бъдат идентифицирани.
- Температура и продължителност: Резултатите, получени при различни температури или след различни периоди на експозиция, не трябва да се приемат за еквивалентни.
Режим на контакт: Методът на контакт трябва да бъде отчетен и взет предвид при сравняване на резултатите.
- Състояние на механично напрежение: Трябва да се запише дали образецът е тестван при приложено механично напрежение.
Резултат, получен за един материал при един набор от условия на експозиция, не трябва да се приема, че се прилага за друг материал или друг набор от условия.
Определете тестовия материал
Оценката на химическата устойчивост има смисъл само когато физическата форма на изпитвания материал е ясно идентифицирана. Различните тестови обекти изискват различна интерпретация:
- Образец за тест от твърда пластмаса: Стандартизиран купон, плоча или формовано прътче, приготвено от втвърдена формулировка.
- Ламиниран смолист продукт или лист: Неговата конструкция и форма на образеца трябва да бъдат идентифицирани.
- Готово изделие или компонент: Данните от лабораторен купон не трябва да се приемат, че представляват цялото изделие без основание.
- Данните, получени от една физическа форма или тип образец, не трябва да се обобщават за различни форми или структурни конструкции.
Когато тестовият обект е aфенолформалдехидна смола, неговата доставена форма и състояние на втвърдяване трябва да бъдат идентифицирани, преди да бъдат интерпретирани данните за експозицията на химикали.
Съответни тестови стандарти
Два широко цитирани стандарта предоставят структурирани рамки за оценка на устойчивостта на пластмасови материали към химически реагенти.
ASTM D543-21, Стандартни практики за оценка на устойчивостта на пластмаси към химически реагенти, обхваща оценката на пластмасови материали, включително ляти, горещо формовани, студено формовани, ламинирани смолисти продукти и листови материали. Той представя процедури по Практика А (Тест с потапяне) и Практика Б (Механично напрежение и излагане на реагент при стандартизирани условия на приложено напрежение). Подходите за кондициониране включват потапяне и метода на мокър пластир, в зависимост от предвидения контекст на приложение. Измерените промени могат да включват тегло, размери, външен вид, цвят, здравина и други механични свойства.
ISO 175:2010, Пластмаси - Методи за изпитване за определяне на ефектите от потапяне в течни химикали, определя методи за излагане на тестови образци от твърда пластмаса, свободни от всякакви външни ограничения, на течни химикали и определяне на произтичащите от това промени в свойствата. Той разглежда само изпитване чрез потапяне на цялата повърхност на изпитвания образец. Той се прилага за твърди пластмаси под формата на плочи, тръби, пръти или листове с дебелина по-голяма от 0,1 mm и не е приложим за порести материали. Не покрива напукване под въздействието на околната среда. Процедурите по ISO 175, описани тук, се отнасят за проби от твърда пластмаса и не трябва да се представят като директни тестове на невтвърдена течна или прахообразна смола.
Междустандартно сравнение
ASTM D543-21 отбелязва, че ISO 175 разглежда предмет, подобен на практика А, но се различава по техническо съдържание и че резултатите, получени съгласно двата стандарта, не могат да бъдат директно сравнени. Резултатите, получени от процедурите ASTM D543 и ISO 175, не трябва да се третират като директно сравними.
Нито един стандарт не доказва, че фенолните смоли като клас са устойчиви на конкретна киселина, основа или разтворител. Те определят методи за провеждане и докладване на оценка на определен образец при определени параметри.
Как да прегледате данните за химическа устойчивост
Когато преглеждате данните за химическа устойчивост за инженерингови решения или решения за обществени поръчки, е полезно да проверите дали следната информация е документирана. Това са точки за практически преглед; не всички те са задължителни от ASTM D543-21 или ISO 175:2010. Критериите за приемане обикновено се определят от приложимата спецификация, клиент или проект.
- Идентификация на материала: тип смола, референтен състав, състояние на втвърдяване и описание на образеца.
- Химическа среда: Точна химическа идентичност и концентрация.
- Условия на експозиция: Температура на експозиция и обща продължителност.
- Режим на контакт: Потапяне, методът на мокрия пластир, както е дефиниран от ASTM D543-21, или друго идентифицирано състояние.
- Състояние на напрежение: Ненапрегнато или тествано по процедурата за приложено напрежение, описана в ASTM D543-21 Практика B.
- Стандарт за изпитване: Референтен стандарт и процедура, като например ASTM D543-21 Практика A или ISO 175:2010.
- Измерени свойства: Промени в масата, размерите, външния вид, цвета или механичната якост.
- Критерии за приемане: Прагове, определящи приемлива или неприемлива производителност за предвидената услуга, както е посочено от приложимото изискване.
Общо твърдение като „устойчив на химикали“ без тези поддържащи параметри предоставя неадекватна основа за избор на материал.
Техническо запитване
Когато изисквате данни за химическа устойчивост или оценявате материал от фенолна смола за конкретно приложение, предоставянето на следната информация помага да се подпомогне релевантният преглед на данните. Приложимият метод за изпитване, необходимата документация и критериите за приемане трябва да бъдат идентифицирани за конкретното запитване.
Форма на материала: Втвърдена чиста смола, формовъчна смес, ламинат, композит или завършен артикул.
- Подробности за формулировката: Подсилвания, пълнители или системи от добавки, където е приложимо.
- Химичен реагент: специфична химическа идентичност и концентрация.
- Температура на излагане: Предвиден обхват на работна температура, където е приложимо.
- Продължителност на експозицията: Общо време и дали експозицията е непрекъсната или периодична.
- Режим на контакт: Предвидени условия на контакт, като потапяне, напръскване или разливане, така че да може да бъде избрана приложима процедура за изпитване.
- Механични напрежения: Наличие и характер на работните напрежения.
- Геометрия на образец или компонент: Съответни размери и състояние на повърхността.
- Критерии за приемане: Допустими промени в масата, размерите, външния вид или механичните свойства за предвидената услуга.
Къдефенолна смола за композитни материалисе разглежда, данните за химическа устойчивост трябва да се генерират за съответната втвърдена композитна система, а не да се извеждат единствено от името на семейството на смолата.
Заключение
Материалите с фенолна смола могат да бъдат оценени за химическа устойчивост, но получените данни са значими само когато формата на материала, химическата среда, условията на излагане и методът на изпитване са изрично дефинирани. За категорията фенолна смола не се прилага универсална оценка за устойчивост на киселина, основа или разтворител. Пригодността за целево приложение трябва да се установи, като се използват данни, генерирани от специфичната втвърдена формула или завършен артикул при условия, представителни за услугата.
Референции
- ASTM International. (2021 г.). ASTM D543-21, Стандартни практики за оценка на устойчивостта на пластмаси към химически реагенти.https://doi.org/10.1520/D0543-21
- Международна организация по стандартизация. (2010). ISO 175:2010, Пластмаси - Методи за изпитване за определяне на ефектите от потапяне в течни химикали (3-то издание).https://www.iso.org/standard/55483.html