¿Qué es Carbon Black?
Las pruebas de negro de humo son un grupo de experimentos en los que la proporción de negro de humo en el polímero se determina mediante pirólisis (ISO 6964 / ASTM D1603) y su distribución se clasifica mediante microscopía (ISO 18553).
Objetivo de Carbon Black
El objetivo es verificar que el negro de humo esté presente en los productos de poliolefina para uso en exteriores en una proporción que proporcione protección UV y se distribuya de manera homogénea.
¿A qué productos se aplica Carbon Black?
- Tubería e insertos de polietileno.
- Jeomembranlar
- Fundas de cables
- Productos de poliolefina para exteriores.
¿En qué sectores se utiliza Carbon Black?
Normas relacionadas con Carbon Black
- ISO 6964
- ASTM D1603
- ISO 18553
- ASTM D5596 (distribución)
Condiciones de Carbon Black
- Medición de contenido
- Pesaje del negro de carbón restante después de la pirólisis en atmósfera inerte.
- Distribución
- Clasificación del tamaño y frecuencia de los bultos mediante microscopía en sección delgada.
- Hedef oran
- Los estándares de tuberías suelen requerir un rango de 2 a 2,5 % en masa.
- Muestra
- Tomado de ubicaciones representativas del producto.
Equipo para Carbon Black
- Horno de pirólisis y sistema de gas inerte.
- Balanza analítica
- Microtomo o prensa caliente (para secciones delgadas)
- Microscopía óptica y análisis de imágenes.
Requisitos de muestra para Carbon Black
- La muestra debe tomarse de una ubicación representativa del producto.
- La pirólisis debe realizarse en atmósfera inerte.
- Se requiere una sección transversal delgada y uniforme para la distribución.
- El número de muestras está definido en la norma.
Duración de Carbon Black
Normalmente de 3 a 5 días.
Procedimiento de Carbon Black
- 1La muestra se toma de lugares representativos.
- 2La pirólisis se aplica en atmósfera inerte.
- 3Se pesa el negro de humo restante y se calcula la proporción.
- 4Se prepara una sección delgada.
- 5La distribución se clasifica bajo el microscopio.
- 6Los resultados se comparan con el estándar del producto.
Criterios de aceptación de Carbon Black
Los criterios de aceptación se dan en la norma del producto; El rango de proporción de contenido y el grado de dispersión están limitados individualmente.
Evaluación de resultados
Si la proporción correcta de negro de carbón se dispersa mal, la protección UV no será suficiente y los grumos crearán concentración de tensiones. Por lo tanto, el contenido y la distribución deben evaluarse juntos. Si la pirólisis se lleva a cabo en un ambiente de oxígeno, el resultado será bajo.
Informe de Carbon Black
- Normas aplicadas
- Lugares de muestreo
- Condiciones de pirólisis
- Proporción de negro de carbón
- Grado de dispersión y microimágenes.
Acreditación
EUROLAB posee una acreditación reconocida internacionalmente obtenida de organismos de acreditación que forman parte de los acuerdos de reconocimiento multilateral de IAF e ILAC, según ISO/IEC 17025 para pruebas de laboratorio, ISO/IEC 17020 para inspección y vigilancia, e ISO/IEC 17021-1 e ISO/IEC 17065 para certificación de sistemas y productos. Esta cadena garantiza que los informes y certificados emitidos sean aceptados en todo el mundo.
La posibilidad de ofrecer esta prueba dentro del alcance acreditado depende de su producto y del estándar aplicado; Dado que la acreditación se basa en métodos, el alcance se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Alcance y autorizacionesRegulaciones Relacionadas
- Normas para productos de tuberías y geomembranas.
Ensayos de plásticos — ¿Qué abarca este campo de ensayo?
La siguiente sección describe el campo al que pertenece el ensayo Carbon Black; las condiciones y criterios de aceptación de este ensayo en particular figuran en las secciones anteriores. El alcance específico de su producto se confirma por escrito en la etapa de cotización.
Los ensayos de plásticos determinan el comportamiento mecánico, térmico y de combustión de un material polimérico. A diferencia de los metales, los plásticos son VISCOELÁSTICOS: su comportamiento depende de la velocidad de carga, la temperatura y la humedad. Por ello, el mismo material da resultados diferentes según las condiciones, y las condiciones del ensayo son parte inseparable del resultado.
La consecuencia práctica de la viscoelasticidad es la siguiente: una pieza de plástico sigue deformándose con el tiempo bajo una carga constante (fluencia) y el esfuerzo que soporta a deformación constante disminuye con el tiempo (relajación de esfuerzos). Una unión atornillada se afloja, una abrazadera pierde su fuerza de sujeción, un estante se combadura con el tiempo. Un ensayo de tracción de corta duración no muestra este comportamiento; se necesita un ensayo de larga duración o un modelo acelerado.
El comportamiento térmico es el segundo eje principal. El índice de fluidez indica la procesabilidad del material y la consistencia entre lotes; la temperatura de deflexión térmica y el punto de reblandecimiento Vicat dan un límite aproximado de la temperatura de servicio. El análisis térmico (DSC, TGA, DMA) revela la identidad del material: temperatura de transición vítrea, comportamiento de fusión, cristalinidad, contenido de carga y temperatura de descomposición.
El comportamiento de combustión es el tercer eje y se vincula directamente con las normas de producto. La clase UL 94 y el índice límite de oxígeno se registran en la ficha técnica del material; se exige una clase concreta para la carcasa de un aparato eléctrico, mientras que a un producto de construcción se aplica otro sistema de clasificación.
El envejecimiento es la parte más frecuentemente omitida del campo. Los plásticos se degradan por efecto de los UV, el calor, la humedad y el oxígeno: el color cambia, la superficie se agrieta, la resistencia al impacto disminuye. Para una pieza destinada a uso exterior, lo que importa no son sus valores del primer día sino sus valores tras el envejecimiento. Los equipos de arco de xenón y UV fluorescente aceleran esta degradación y permiten la comparación.
El resultado de esta familia suele registrarse en la ficha técnica del material, y las normas de producto remiten a esa ficha. Pero puede haber una diferencia entre el valor de la ficha y el comportamiento de la pieza real: la orientación formada durante el moldeo, las líneas de soldadura y las tensiones internas hacen que la pieza se comporte de forma distinta a la probeta.
El uso de contenido reciclado ha añadido una nueva cuestión al campo. La resina reciclada varía de un lote a otro; las propiedades mecánicas, el color y el comportamiento de combustión pueden variar entre lotes. Para un fabricante que use material reciclado, el control del material entrante no es, por tanto, una opción sino una necesidad.
Grupos de métodos en este campo
Mecánico
Tracción, compresión, flexión, impacto Charpy e Izod, dureza (Shore), fluencia y agrietamiento por tensión ambiental.
Térmico
Índice de fluidez (MFI), temperatura de deflexión térmica (HDT), temperatura de reblandecimiento Vicat, dilatación térmica lineal.
Análisis térmico
Temperaturas de transición y cristalinidad por DSC, composición y descomposición por TGA, comportamiento mecánico dinámico por DMA.
Combustión
Clasificación UL 94, índice límite de oxígeno (LOI), ensayos de hilo incandescente y de llama de aguja.
Envejecimiento
Envejecimiento acelerado por arco de xenón y UV fluorescente, envejecimiento por aire caliente, humedad y condensación.
Físico
Densidad, absorción de agua, contenido de cenizas, permeabilidad al gas y al vapor de agua de películas y láminas.
Confusiones frecuentes en este campo
- Un resultado de plástico sin velocidad y temperatura de ensayo indicadas no puede interpretarse; el comportamiento viscoelástico depende de estos parámetros.
- El resultado de una probeta no se traslada directamente a la pieza real; la orientación de moldeo y las líneas de soldadura son determinantes.
- Los valores HDT y Vicat NO son temperaturas de servicio; son una indicación aproximada de un límite superior y no se aplican bajo carga.
- La clase UL 94 depende del espesor; un espesor de pared distinto requiere una nueva verificación.
- En los polímeros que absorben humedad (como la poliamida), los resultados son engañosos si no se realiza un acondicionamiento.
- Los resultados de ASTM D638 e ISO 527 no son directamente equivalentes; las geometrías de las muestras y las definiciones de velocidad difieren.
Qué decisiones respaldan estos resultados
- Selección de materiales y aprobación de proveedores
- Cumplimiento de los requisitos de inflamabilidad y térmicos de la norma de producto
- Verificación del uso de contenido reciclado y control de lotes
- Control del proceso de moldeo y consistencia de lotes
- Demostración de la resistencia al envejecimiento para uso exterior
Pruebas relacionadas
Preguntas frecuentes sobre Carbon Black
¿Podemos decir que si la proporción de negro de carbón es correcta, la distribución también lo es?
No. Aunque la proporción sea correcta, una distribución grumosa debilita la protección UV y crea puntos de concentración de estrés. Las dos mediciones se realizan por separado y llevan criterios de aceptación separados.