Chemische Beständigkeit — ISO 175 / ASTM D543 / ISO 4599 · Kunststoffprüfung

Was ist Chemical Resistance?

Beim Chemikalienbeständigkeitstest handelt es sich um einen Test, bei dem die Probe bei einer definierten Temperatur und Zeit in eine definierte chemische Flüssigkeit eingetaucht wird. Dabei handelt es sich um ein Experiment, bei dem die Veränderung von Masse, Größe, Aussehen und mechanischen Eigenschaften gemessen wird.

Zweck von Chemical Resistance

Ziel ist es, zu überprüfen, ob das Material seine Eigenschaften gegenüber Chemikalien in der Betriebsumgebung behält.

Bei welchen Produkten wird Chemical Resistance angewendet?

Rohr- und Tankmaterialien für Chemieanlagen
Teile für den Motorraum von Kraftfahrzeugen
Dichtungen und Dichtungselemente
Beschichtungen und Grundierungen

In welchen Branchen wird Chemical Resistance eingesetzt?

KunststoffeAutomobilVerpackungVerbraucherprodukte

Normen zu Chemical Resistance

ISO 175
ASTM D543
ISO 4599 (unter Spannung)
ISO 22088 (Umweltbedingte Spannungsrisse)

Prüfbedingungen für Chemical Resistance

Kimyasal: Flüssigkeit, die das Servicemedium darstellt; in der Spezifikation definiert
Temperatur: In der Norm definierte Betriebstemperatur oder beschleunigte Temperatur
Zeit: Im Standard definiert; typischerweise Tage bis Wochen
gemessene Veränderung: Masse, Größe, Härte, Aussehen und Zugeigenschaften

Prüfgerät für Chemical Resistance

Tauchtöpfe und temperierte Bäder
Analysenwaagen und Messgeräte
Zugprüfgerät (Nachbelichtung)
Abzugshaube und Chemikalienlager

Probenanforderungen für Chemical Resistance

Probenabmessungen und Oberflächenbeschaffenheit müssen der Norm entsprechen
Alle Messungen sollten vor der Exposition aufgezeichnet werden
Kontrollproben (unbelichtet) sollten zusammen aufbewahrt werden
Frische und Konzentration der Chemikalien sollten überwacht werden

Dauer von Chemical Resistance

1–6 Wochen, je nach Dauer.

Ablauf von Chemical Resistance

1Proben werden gemessen und gewogen.
2Die Chemikalie wird vorbereitet und auf Temperatur gebracht.
3Die Proben werden für einen definierten Zeitraum eingetaucht.
4Die Proben werden entnommen, gereinigt und konditioniert.
5Masse, Größe und Aussehensänderung werden gemessen.
6Die mechanischen Eigenschaften werden erneut gemessen und mit der Kontrolle verglichen.

Annahmekriterien für Chemical Resistance

Akzeptanzkriterien sind in der Spezifikation angegeben: Massen-/Größenveränderung und Verlust der mechanischen Eigenschaften bleiben unter dem Grenzwert.

Auswertung der Ergebnisse

Eine Erhöhung der Temperatur kann den Mechanismus verändern; Das beschleunigte Testergebnis lässt sich nicht direkt auf die Lebensdauer übertragen. Umfangsspannungsrisse entwickeln sich in unter Spannung stehendem Material viel schneller als bei spannungsfreiem Eintauchen; Besteht dieses Risiko, ist eine Typprüfung nach ISO 22088 erforderlich.

Prüfbericht zu Chemical Resistance

Standard angewendet
Chemikalie, Konzentration und Temperatur
Belichtungsdauer
Vorher/Nachher-Messungen und Kontrollvergleich
Aussehensbefunde

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Kunststoffprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Chemical Resistance gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Kunststoffprüfungen bestimmen das mechanische, thermische und Brennverhalten eines Polymerwerkstoffs. Anders als Metalle sind Kunststoffe VISKOELASTISCH: Ihr Verhalten hängt von Belastungsgeschwindigkeit, Temperatur und Feuchtigkeit ab. Dasselbe Material liefert daher unter unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Ergebnisse, und die Prüfbedingungen sind ein untrennbarer Teil des Ergebnisses.

Die praktische Folge der Viskoelastizität ist Folgendes: Ein Kunststoffteil verformt sich unter konstanter Last mit der Zeit weiter (Kriechen), und die bei konstanter Verformung getragene Spannung nimmt mit der Zeit ab (Spannungsrelaxation). Eine Schraubverbindung lockert sich, eine Klemme verliert ihre Klemmkraft, ein Regal hängt mit der Zeit durch. Ein kurzzeitiger Zugversuch zeigt dieses Verhalten nicht; es ist ein Langzeitversuch oder ein beschleunigtes Modell erforderlich.

Das thermische Verhalten ist die zweite Hauptachse. Die Schmelzflussrate zeigt die Verarbeitbarkeit des Materials und die Konsistenz von Charge zu Charge; die Wärmeformbeständigkeitstemperatur und der Vicat-Erweichungspunkt geben eine grobe Grenze für die Einsatztemperatur an. Die thermische Analyse (DSC, TGA, DMA) offenbart die Identität des Materials: Glasübergangstemperatur, Schmelzverhalten, Kristallinität, Füllstoffgehalt und Zersetzungstemperatur.

Das Brennverhalten ist die dritte Achse und ist direkt mit Produktnormen verknüpft. Die UL-94-Klasse und der Grenzsauerstoffindex werden in das Materialdatenblatt aufgenommen; für das Gehäuse eines Elektrogeräts wird eine bestimmte Klasse verlangt, während für ein Bauprodukt ein anderes Klassifizierungssystem gilt.

Alterung ist der am häufigsten übersprungene Teil des Gebiets. Kunststoffe zersetzen sich unter UV, Wärme, Feuchtigkeit und Sauerstoff: Die Farbe ändert sich, die Oberfläche reißt, die Schlagzähigkeit sinkt. Bei einem für den Außenbereich bestimmten Teil zählen nicht die Werte am ersten Tag, sondern die Werte nach der Alterung. Xenon-Bogen- und Fluoreszenz-UV-Geräte beschleunigen diesen Abbau und ermöglichen einen Vergleich.

Das Ergebnis dieser Familie wird meist in das Materialdatenblatt eingetragen, und Produktnormen verweisen auf dieses Datenblatt. Zwischen dem Datenblattwert und dem Verhalten des tatsächlichen Teils kann es jedoch einen Unterschied geben: die beim Spritzgießen entstehende Orientierung, Bindenähte und innere Spannungen lassen das Teil anders reagieren als das Probestück.

Die Verwendung von Rezyklat hat dem Gebiet eine neue Frage hinzugefügt. Rezyklierte Harze variieren von Charge zu Charge; mechanische Eigenschaften, Farbe und Brennverhalten können sich zwischen Chargen verschieben. Für einen Hersteller, der Rezyklat verwendet, ist die Eingangskontrolle des Materials daher keine Option, sondern eine Notwendigkeit.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanisch
Zug, Druck, Biegung, Charpy- und Izod-Schlagzähigkeit, Härte (Shore), Kriechen und umgebungsbedingte Spannungsrissbildung.
Thermisch
Schmelzflussindex (MFI), Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT), Vicat-Erweichungstemperatur, lineare Wärmeausdehnung.
Thermische Analyse
Übergangstemperaturen und Kristallinität durch DSC, Zusammensetzung und Zersetzung durch TGA, dynamisch-mechanisches Verhalten durch DMA.
Brennverhalten
UL-94-Klassifizierung, Grenzsauerstoffindex (LOI), Glühdraht- und Nadelflammprüfungen.
Altern
Beschleunigte Alterung durch Xenonbogen und fluoreszierendes UV, Warmluftalterung, Feuchtigkeit und Kondensation.
Physikalisch
Dichte, Wasseraufnahme, Aschegehalt, Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit von Folien und Platten.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Kunststoffergebnis ohne angegebene Prüfgeschwindigkeit und -temperatur kann nicht interpretiert werden; das viskoelastische Verhalten hängt von diesen Parametern ab.
Ein Probestückergebnis überträgt sich nicht direkt auf das tatsächliche Teil; die Spritzgussorientierung und Bindenähte sind entscheidend.
HDT- und Vicat-Werte sind KEINE Einsatztemperaturen; sie sind ein grober Hinweis auf eine Obergrenze und gelten nicht unter Last.
Die UL-94-Klasse hängt von der Dicke ab; eine andere Wandstärke erfordert eine erneute Verifizierung.
Bei feuchtigkeitsaufnehmenden Polymeren (wie Polyamid) sind die Ergebnisse irreführend, wenn keine Konditionierung durchgeführt wird.
Die Ergebnisse von ASTM D638 und ISO 527 sind nicht direkt gleichwertig; Die Probengeometrien und Ratendefinitionen sind unterschiedlich.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Materialauswahl und Lieferantenfreigabe
Erfüllung der Brennbarkeits- und Wärmeanforderungen der Produktnorm
Überprüfung der Verwendung von Rezyklatanteil und Chargenkontrolle
Kontrolle des Formgebungsprozesses und Chargenkonsistenz
Nachweis der Alterungsbeständigkeit für den Außeneinsatz

Häufige Fragen zu Chemical Resistance

Nach welchem Standard ist Chemical Resistance hergestellt?

Chemical Resistance wird im Bereich ISO 175, ASTM D543, ISO 4599 (unter Spannung) und ISO 22088 (Umweltbedingte Spannungsrisse) ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt Chemical Resistance?

Wird hauptsächlich auf Rohr- und Tankmaterialien für Chemieanlagen, Teile für den Motorraum von Kraftfahrzeugen, Dichtungen und Dichtungselemente und Beschichtungen und Grundierungen angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird Chemical Resistance durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Kimyasal — Flüssigkeit, die das Servicemedium darstellt; in der Spezifikation definiert, Temperatur — In der Norm definierte Betriebstemperatur oder beschleunigte Temperatur und Zeit — Im Standard definiert; typischerweise Tage bis Wochen. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für Chemical Resistance benötigt?

Probenabmessungen und Oberflächenbeschaffenheit müssen der Norm entsprechen, Alle Messungen sollten vor der Exposition aufgezeichnet werden und Kontrollproben (unbelichtet) sollten zusammen aufbewahrt werden. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert Chemical Resistance?

1–6 Wochen, je nach Dauer. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das Chemical Resistance-Ergebnis „angemessen“?