Resistenza chimica

Che cos'è Resistenza chimica?

Nel test di resistenza chimica, il campione viene mantenuto in un mezzo chimico definito a una temperatura e una durata specifiche. Successivamente viene misurata la variazione di massa, dimensioni, aspetto e proprietà meccaniche. La sua variante stressata (ISO 22088) rivela il rischio di stress cracking ambientale.

Scopo di Resistenza chimica

Lo scopo è determinare se il prodotto resisterà alle sostanze chimiche nel suo ambiente di servizio. Una delle forme più insidiose di danno alla plastica è una sostanza chimica che sembra innocua di per sé e che provoca la rottura sotto stress.

A quali prodotti si applica Resistenza chimica?

Serbatoi e tubazioni di stoccaggio chimico
Sistemi di carburante e fluidi per autoveicoli
Confezione del prodotto per la pulizia
Materiali di consumo medici e di laboratorio
Guarnizioni ed elementi di tenuta

In quali settori si utilizza Resistenza chimica?

PlasticaConfezioneAutomobilisticoElettronicaCostruzioni

Norme relative a Resistenza chimica

ISO 175 (determinazione degli effetti dell'immersione in sostanze chimiche liquide sulla plastica)
Serie ISO 22088 (determinazione della resistenza allo stress cracking ambientale)
ASTM D543 (resistenza della plastica ai reagenti chimici)
ASTM D1693 (stress cracking ambientale di plastiche etileniche)

Condizioni di Resistenza chimica

Kimyasal ortam: L'elemento che rappresenta l'ambiente di servizio del prodotto; dalle specifiche
Temperatura e durata: Per riflettere le condizioni del servizio; dalle specifiche
Gerilme durumu: Immersione libera o sotto sforzo/stress costante
Quantità misurate: Variazione di massa e dimensione, aspetto, durezza, proprietà tensili

Apparecchiatura per Resistenza chimica

Recipienti ad immersione resistenti agli agenti chimici e forno a temperatura controllata
Bilance analitiche e apparecchiature di misura dimensionale
Dispositivi di sostegno alla tensione (nastro piegato, anello a C)
Tester di trazione
Cappa chimica e dispositivi di protezione individuale

Requisiti del campione per Resistenza chimica

Il campione deve essere prelevato in modo da rappresentare il lotto o il ciclo di produzione.
È necessario indicare la descrizione del campione, il tipo di materiale e la direzione di produzione, se presente.
La norma da applicare e l'eventuale specifica del cliente dovranno essere fornite insieme al campione.
Il test può essere distruttivo; il numero richiesto di campioni deve essere confermato in anticipo.
Le superfici da testare dovranno essere protette durante il trasporto.

Durata di Resistenza chimica

La durata dell'immersione dipende dalle specifiche e può variare da giorni a mesi. Sono previsti punti di valutazione intermedi per monitorare il processo.

Procedura di Resistenza chimica

1Viene determinato l'ambiente di servizio e selezionata la sostanza chimica in esame.
2Vengono preparati i campioni e vengono effettuate le misurazioni iniziali.
3Se necessario, i campioni vengono fissati sotto la deformazione definita.
4I campioni vengono immersi nella sostanza chimica e mantenuti a temperatura.
5I campioni vengono rimossi ed esaminati in punti intermedi definiti.
6Alla fine, i campioni vengono puliti e condizionati.
7Viene misurata la variazione di massa, dimensioni, aspetto e proprietà meccaniche.

Criteri di accettazione di Resistenza chimica

Lo standard del metodo definisce come viene eseguito il test, non quale deve essere il risultato. Il limite di accettabilità deriva dallo standard del materiale o del prodotto, dalle specifiche del cliente o dalla normativa pertinente; questa pagina quindi non dà un limite numerico.

Valutazione dei risultati

Il risultato è dato come variazioni percentuali rispetto all'inizio e ai risultati visivi. Il limite di accettazione deriva dalle specifiche del prodotto. Spaccature, vesciche o rigonfiamenti evidenti indicano che la coppia materiale-chimica non è adatta.

Rapporto di Resistenza chimica

Descrizione del campione, informazioni sul materiale/prodotto e numero di lotto, se presente
Metodo di preparazione del campione e condizioni di condizionamento
Condizioni standard e di prova applicate
Strumento utilizzato e stato della calibrazione
Risultati e unità di misura
Incertezza di misura (se richiesta)
Una dichiarazione secondo cui il risultato si applica solo al campione sottoposto a prova

Accreditamento

EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.

Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Ambito e autorizzazioni

Regolamenti correlati

Norme armonizzate applicate in base alla famiglia di prodotto
UE 765/2008 (sorveglianza del mercato e quadro di accreditamento)
Normative di prodotto pertinenti e specifiche del cliente

Prove sulle materie plastiche — Cosa copre questo ambito di prova?

La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Resistenza chimica; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.

Le prove sulla plastica determinano il comportamento meccanico, termico e di combustione di un materiale polimerico. A differenza dei metalli, le materie plastiche sono VISCOELASTICHE: il loro comportamento dipende dalla velocità di carico, dalla temperatura e dall'umidità. Lo stesso materiale fornisce quindi risultati diversi in condizioni diverse, e le condizioni di prova sono parte inseparabile del risultato.

La conseguenza pratica della viscoelasticità è questa: un pezzo in plastica continua a deformarsi nel tempo sotto un carico costante (scorrimento viscoso) e la sollecitazione che sopporta a deformazione costante diminuisce nel tempo (rilassamento delle tensioni). Un giunto avvitato si allenta, un morsetto perde la sua forza di serraggio, un ripiano si inflette nel tempo. Una prova di trazione a breve termine non mostra questo comportamento; serve una prova a lungo termine o un modello accelerato.

Il comportamento termico è il secondo asse principale. L'indice di fluidità a caldo indica la lavorabilità del materiale e la coerenza da lotto a lotto; la temperatura di flessione sotto carico e il punto di rammollimento Vicat forniscono un limite approssimativo della temperatura di servizio. L'analisi termica (DSC, TGA, DMA) rivela l'identità del materiale: temperatura di transizione vetrosa, comportamento di fusione, cristallinità, contenuto di carica e temperatura di decomposizione.

Il comportamento di combustione è il terzo asse ed è direttamente collegato alle norme di prodotto. La classe UL 94 e l'indice di ossigeno limite vengono riportati nella scheda tecnica del materiale; per l'involucro di un apparecchio elettrico è richiesta una classe specifica, mentre a un prodotto da costruzione si applica un diverso sistema di classificazione.

L'invecchiamento è la parte dell'ambito più spesso saltata. Le materie plastiche si degradano per effetto di UV, calore, umidità e ossigeno: il colore cambia, la superficie si screpola, la resistenza all'urto diminuisce. Per un pezzo destinato all'uso esterno, ciò che conta non sono i valori del primo giorno ma quelli dopo l'invecchiamento. Le apparecchiature ad arco allo xeno e UV fluorescente accelerano questo degrado e consentono il confronto.

Il risultato di questa famiglia viene solitamente riportato nella scheda tecnica del materiale, e le norme di prodotto fanno riferimento a tale scheda. Ma può esserci una differenza tra il valore di scheda e il comportamento del pezzo reale: l'orientazione formatasi durante lo stampaggio, le linee di giunzione e le tensioni interne fanno sì che il pezzo si comporti diversamente dal provino.

L'uso di contenuto riciclato ha aggiunto una nuova questione all'ambito. La resina riciclata varia da lotto a lotto; le proprietà meccaniche, il colore e il comportamento di combustione possono variare tra i lotti. Per un produttore che utilizza materiale riciclato, il controllo del materiale in ingresso non è quindi una scelta ma una necessità.

Gruppi di metodi in questo ambito

Meccanico
Trazione, compressione, flessione, urto Charpy e Izod, durezza (Shore), scorrimento viscoso e cricco da tensione ambientale.
Termico
Indice di fluidità a caldo (MFI), temperatura di flessione sotto carico (HDT), temperatura di rammollimento Vicat, dilatazione termica lineare.
Analisi termica
Temperature di transizione e cristallinità mediante DSC, composizione e decomposizione mediante TGA, comportamento meccanico dinamico mediante DMA.
Combustione
Classificazione UL 94, indice di ossigeno limite (LOI), prove al filo incandescente e alla fiamma ad ago.
Invecchiamento
Invecchiamento accelerato con arco allo xeno e UV fluorescente, invecchiamento ad aria calda, umidità e condensa.
Fisico
Densità, assorbimento d'acqua, contenuto di ceneri, permeabilità ai gas e al vapore acqueo di film e lastre.

Confusioni frequenti in questo ambito

Un risultato su materie plastiche senza velocità e temperatura di prova indicate non può essere interpretato; il comportamento viscoelastico dipende da questi parametri.
Il risultato di un provino non si trasferisce direttamente al pezzo reale; l'orientazione di stampaggio e le linee di giunzione sono determinanti.
I valori HDT e Vicat NON sono temperature di esercizio; sono un'indicazione approssimativa di un limite superiore e non si applicano sotto carico.
La classe UL 94 dipende dallo spessore; uno spessore di parete diverso richiede una nuova verifica.
Per i polimeri che assorbono umidità (come il poliammide), i risultati sono fuorvianti se non si effettua il condizionamento.
I risultati ASTM D638 e ISO 527 non sono direttamente equivalenti; le geometrie dei campioni e le definizioni di velocità differiscono.

Quali decisioni supportano questi risultati

Selezione dei materiali e approvazione dei fornitori
Soddisfacimento dei requisiti di infiammabilità e termici della norma di prodotto
Verifica dell'uso di contenuto riciclato e controllo dei lotti
Controllo del processo di stampaggio e coerenza dei lotti
Dimostrazione della resistenza all'invecchiamento per l'uso esterno

Test correlati

Domande frequenti su Resistenza chimica

Perché viene testato anche sotto stress?

Molte materie plastiche non possono resistere sotto stress a una sostanza chimica a cui resistono quando non sono sollecitate. Lo stress cracking ambientale si verifica in questo modo e spiega una quota significativa di fratture sul campo.

Quale dovrebbe essere la durata del test?

Le condizioni di servizio del prodotto determinano la durata. Lo standard non suggerisce una durata; la specifica o la valutazione del rischio lo definisce.