Koja su svojstva otpornosti na koroziju fenolnih smola?

Uvod

Fenol-formaldehidne smolesu obitelj termoreaktivnih polimernih materijala. Kada se materijal od fenolne smole razmatra za kontakt s kemijskim okolišem, njegova se prikladnost ne može odrediti samo iz naziva porodice smole.

U ovom se članku "kemijska otpornost" koristi za opisivanje izmjerenih promjena u materijalu na bazi polimera nakon izlaganja određenom kemijskom okruženju. Ovaj članak ne tvrdi da sve fenolne smole dijele univerzalnu otpornost na kiseline, baze ili otapala. Takva univerzalna ocjena ne odnosi se na kategoriju fenolnih smola. U odjeljcima u nastavku navedeni su principi za pregled podataka o izloženosti kemikalijama i informacije koje bi trebalo definirati prilikom ocjenjivanja prikladnosti materijala.

Kratak odgovor

Materijali od fenolne smole mogu se procijeniti na kemijsku otpornost, ali ne postoji univerzalna ocjena otpornosti na kiseline, alkalije ili otapala koja se primjenjuje na svaki proizvod od fenolne smole. Prikladnost treba utvrditi za specifičnu otvrdnutu formulaciju ili gotov proizvod pod definiranom izloženošću i uvjetima ispitivanja. Ovo je granica odabira materijala temeljena na potrebi definiranja objekta ispitivanja i uvjeta ispitivanja; to ne znači da svi fenolni materijali rade loše ili da se pravilno usklađeni rezultati ne mogu usporediti.

Zašto su uvjeti testiranja važni

Rezultat kemijske otpornosti odnosi se na ispitani materijal i navedene uvjete izlaganja. Ne treba ga tretirati kao univerzalnu vrijednost za široku obitelj polimera. Rezultati dobiveni iz uzoraka s različitim formulacijama, poviješću pripreme, konstrukcijama ili geometrijama ne bi se trebali smatrati ekvivalentnima.

Prilikom pregledavanja rezultata potrebno je identificirati sljedeće pojedinosti o ispitivanju i uzorku:

• Referenca formulacije: Rezultati dobiveni iz različitih formulacija ne bi se trebali smatrati ekvivalentnima.

Kemijski identitet i koncentracija: široke kategorije kao što su "kiselina" ili "otapalo" nisu dovoljne; potrebno je identificirati specifični reagens i njegovu koncentraciju.

• Temperatura i trajanje: Rezultati dobiveni na različitim temperaturama ili nakon različitih razdoblja izloženosti ne bi se trebali smatrati ekvivalentnima.

Način kontakta: Metodu kontakta treba navesti i uzeti u obzir pri usporedbi rezultata.

• Stanje mehaničkog naprezanja: Treba zabilježiti je li uzorak testiran pod primijenjenim mehaničkim naprezanjem.

Ne treba pretpostaviti da se rezultat dobiven za jedan materijal pod jednim skupom uvjeta izloženosti primjenjuje na drugi materijal ili drugi skup uvjeta.

Definirajte ispitni materijal

Procjena kemijske otpornosti ima smisla samo kada je fizički oblik ispitanog materijala jasno identificiran. Različiti ispitni objekti zahtijevaju različito tumačenje:

• Ispitni uzorak od čvrste plastike: Standardizirani kupon, ploča ili lijevana šipka pripremljena od otvrdnute formulacije.
• Laminirani smolasti proizvod ili ploča: treba identificirati njegovu konstrukciju i oblik uzorka.
• Gotovi proizvod ili komponenta: Podatke iz laboratorijskog kupona ne treba bez opravdanja smatrati potpunim proizvodom.
• Podaci dobiveni iz jednog fizičkog oblika ili vrste uzorka ne bi se trebali generalizirati na različite oblike ili strukturne konstrukcije.

Gdje je ispitni objekt afenol formaldehidna smola, njegov isporučeni oblik i stanje stvrdnjavanja treba identificirati prije tumačenja podataka o izloženosti kemikalijama.

Relevantni standardi ispitivanja

Dva široko spominjana standarda daju strukturirane okvire za procjenu otpornosti plastičnih materijala na kemijske reagense.

ASTM D543-21, Standardne prakse za procjenu otpornosti plastike na kemijske reagense, pokriva ocjenu plastičnih materijala uključujući lijevane, toplo lijevane, hladno lijevane, laminirane smolaste proizvode i ploče. Predstavlja postupke u okviru prakse A (ispitivanje uranjanjem) i prakse B (mehaničko naprezanje i izlaganje reagensima pod standardiziranim uvjetima primijenjenog naprezanja). Pristupi kondicioniranju uključuju uranjanje i metodu mokre mrlje, ovisno o namjeravanom kontekstu primjene. Izmjerene promjene mogu uključivati ​​težinu, dimenzije, izgled, boju, čvrstoću i druga mehanička svojstva.

ISO 175:2010, Plastika - Metode ispitivanja za određivanje učinaka uranjanja u tekuće kemikalije, specificira metode za izlaganje ispitnih uzoraka čvrste plastike, bez ikakvih vanjskih ograničenja, tekućim kemikalijama i određivanje rezultirajućih promjena svojstava. Razmatra samo ispitivanje uranjanjem cijele površine ispitnog uzorka. Primjenjuje se na čvrstu plastiku u obliku ploča, cijevi, šipki ili listova debljine veće od 0,1 mm i nije primjenjiv na materijale s ćelijama. Ne pokriva pucanje uzrokovano utjecajem okoliša. Postupci ISO 175 koji su ovdje opisani odnose se na čvrste plastične uzorke i ne bi se trebali prezentirati kao izravna ispitivanja nestvrdnute tekućine ili smole u prahu.

Međustandardna usporedba

ASTM D543-21 napominje da se ISO 175 bavi predmetom koji je sličan praksi A, ali se razlikuje u tehničkom sadržaju, te da se rezultati dobiveni prema ta dva standarda ne mogu izravno uspoređivati. Rezultati dobiveni postupcima ASTM D543 i ISO 175 ne bi se trebali tretirati kao izravno usporedivi.

Niti jedan standard ne dokazuje da su fenolne smole kao klasa otporne na bilo koju određenu kiselinu, bazu ili otapalo. Oni definiraju metode za provođenje i izvješćivanje o ocjenjivanju određenog uzorka pod definiranim parametrima.

Kako pregledati podatke o kemijskoj otpornosti

Prilikom pregledavanja podataka o kemijskoj otpornosti za inženjering ili odluke o nabavi, korisno je provjeriti jesu li sljedeće informacije dokumentirane. Ovo su praktične točke pregleda; nisu svi propisani prema ASTM D543-21 ili ISO 175:2010. Kriteriji prihvaćanja obično su definirani primjenjivom specifikacijom, kupcem ili projektom.

• Identifikacija materijala: vrsta smole, referenca formulacije, stanje stvrdnjavanja i opis uzorka.
• Kemijsko okruženje: Točan kemijski identitet i koncentracija.
• Uvjeti izlaganja: Temperatura izlaganja i ukupno trajanje.
• Način kontakta: Uranjanje, metoda mokre mrlje kako je definirano ASTM D543-21 ili neko drugo utvrđeno stanje.
• Stanje naprezanja: Nenapregnuto ili ispitano prema postupku primijenjenog naprezanja opisanom u ASTM D543-21 Practice B.
• Standard ispitivanja: Referentni standard i postupak, kao što je ASTM D543-21 Practice A ili ISO 175:2010.
• Mjerena svojstva: Promjene u masi, dimenzijama, izgledu, boji ili mehaničkoj čvrstoći.
• Kriteriji prihvatljivosti: Pragovi koji definiraju prihvatljivu ili neprihvatljivu izvedbu za namjeravanu uslugu, kako je određeno primjenjivim zahtjevom.

Generička tvrdnja kao što je "otporan na kemikalije" bez ovih pratećih parametara pruža neadekvatnu osnovu za odabir materijala.

Tehnički upit

Kada tražite podatke o kemijskoj otpornosti ili procjenjujete materijal od fenolne smole za određenu primjenu, pružanje sljedećih informacija pomaže pri pregledu relevantnih podataka. Primjenjivu metodu ispitivanja, potrebnu dokumentaciju i kriterije prihvaćanja treba identificirati za određeni upit.

Oblik materijala: stvrdnuta čista smola, smjesa za kalupljenje, laminat, kompozit ili gotov proizvod.

• Pojedinosti o formulaciji: Pojačanja, punila ili sustavi aditiva, gdje je primjenjivo.
• Kemijski reagens: Specifični kemijski identitet i koncentracija.
• Temperatura izloženosti: predviđeni raspon radne temperature, gdje je relevantno.
• Trajanje izloženosti: Ukupno vrijeme i je li izloženost kontinuirana ili povremena.
• Način kontakta: Predviđeni uvjeti kontakta, kao što je uranjanje, prskanje ili prolijevanje, tako da se može odabrati primjenjivi postupak ispitivanja.
• Mehanička naprezanja: Prisutnost i priroda radnih naprezanja.
• Geometrija uzorka ili komponente: Relevantne dimenzije i stanje površine.
• Kriteriji prihvatljivosti: Dopuštene promjene u masi, dimenzijama, izgledu ili mehaničkim svojstvima za predviđenu uslugu.

Gdjefenolne smole za kompozitne materijaleje u razmatranju, podatke o kemijskoj otpornosti treba generirati za relevantni stvrdnuti kompozitni sustav, a ne zaključivati ​​isključivo iz naziva porodice smole.

Zaključak

Materijali od fenolne smole mogu se procijeniti na kemijsku otpornost, ali dobiveni podaci imaju smisla samo kada su oblik materijala, kemijsko okruženje, uvjeti izloženosti i metoda ispitivanja eksplicitno definirani. Ne postoji univerzalna ocjena otpornosti na kiseline, alkalije ili otapala koja se odnosi na kategoriju fenolnih smola. Prikladnost za ciljanu primjenu treba utvrditi pomoću podataka dobivenih iz specifične otvrdnute formulacije ili gotovog proizvoda u uvjetima reprezentativnim za uslugu.

Reference

1. ASTM International. (2021). ASTM D543-21, Standardne prakse za procjenu otpornosti plastike na kemijske reagense.https://doi.org/10.1520/D0543-21
2. Međunarodna organizacija za standardizaciju. (2010). ISO 175:2010, Plastika - Metode ispitivanja za određivanje učinaka uranjanja u tekuće kemikalije (3. izdanje).https://www.iso.org/standard/55483.html