Milyen korrózióálló tulajdonságai vannak a fenolgyantáknak?

Bevezetés

Fenol-formaldehid gyantáka hőre keményedő polimer anyagok családja. Ha egy fenolgyanta anyag vegyi környezettel való érintkezését fontolgatják, annak alkalmassága nem határozható meg pusztán a gyanta-családnév alapján.

Ebben a cikkben a "kémiai ellenállás" kifejezést a polimer alapú anyagokban meghatározott kémiai környezetnek való kitettség után mért változások leírására használjuk. Ez a cikk nem állítja, hogy minden fenolgyanta általánosan ellenáll a savaknak, bázisoknak vagy oldószereknek. A fenolgyanta kategóriára nem vonatkozik ilyen univerzális minősítés. Az alábbi szakaszok felvázolják a vegyi expozíciós adatok áttekintésének alapelveit és azokat az információkat, amelyeket az anyagalkalmasság értékelésekor meg kell határozni.

Rövid válasz

A fenolgyanta anyagok vegyszerállóság szempontjából értékelhetők, de nem érvényes minden fenolgyanta termékre univerzális sav-, lúg- vagy oldószerállósági minősítés. Meg kell határozni az alkalmasságot az adott kikeményedett készítményre vagy kész cikkre meghatározott expozíciós és vizsgálati körülmények között. Ez egy anyagkiválasztási határ, amely a vizsgálati objektum és a vizsgálati feltételek meghatározásán alapul; ez nem jelenti azt, hogy az összes fenolos anyag gyengén teljesít, vagy hogy a megfelelően illeszkedő eredményeket nem lehet összehasonlítani.

Miért számítanak a vizsgálati feltételek?

A vegyszerállósági eredmény a vizsgált anyagra és a meghatározott expozíciós feltételekre vonatkozik. Nem szabad egyetemes értékként kezelni egy széles polimercsalád számára. A különböző összetételű, előállítási történetű, felépítésű vagy geometriájú mintákból kapott eredményeket nem szabad egyenértékűnek tekinteni.

Az eredmény áttekintése során a következő vizsgálati és mintarészleteket kell azonosítani:

• Referencia a készítményre: A különböző készítményekből kapott eredményeket nem szabad egyenértékűnek tekinteni.

Kémiai azonosság és koncentráció: A tág kategóriák, mint például a "sav" vagy az "oldószer" nem elegendőek; azonosítani kell az adott reagenst és koncentrációját.

• Hőmérséklet és időtartam: A különböző hőmérsékleteken vagy különböző expozíciós időszakok után kapott eredményeket nem szabad egyenértékűnek tekinteni.

Kontakt mód: A kapcsolatfelvételi módot jelenteni kell, és figyelembe kell venni az eredmények összehasonlításakor.

• Mechanikai igénybevételi állapot: Fel kell jegyezni, hogy a mintát alkalmazott mechanikai igénybevétel mellett vizsgálták-e.

Az egyik anyagra adott expozíciós körülmények között kapott eredményről nem szabad feltételezni, hogy egy másik anyagra vagy egy másik feltételrendszerre vonatkozik.

Határozza meg a vizsgálati anyagot

A vegyszerállóság értékelésének csak akkor van értelme, ha a vizsgált anyag fizikai formája egyértelműen azonosítható. A különböző tesztobjektumok eltérő értelmezést igényelnek:

• Szilárd műanyag próbatest: Kikeményedett készítményből készült szabványos kupon, lemez vagy öntött rúd.
• Laminált gyantás termék vagy lemez: A felépítését és a mintaformáját azonosítani kell.
• Kész cikk vagy alkatrész: A laboratóriumi kuponból származó adatok nem tekinthetők a teljes cikknek, indoklás nélkül.
• Egy fizikai formából vagy mintatípusból nyert adatok nem általánosíthatók eltérő formákra vagy szerkezeti felépítésekre.

Ahol a tesztobjektum afenol-formaldehid gyanta, annak szállított formáját és kikeményedési állapotát azonosítani kell a vegyi expozíciós adatok értelmezése előtt.

Vonatkozó vizsgálati szabványok

Két széles körben hivatkozott szabvány strukturált keretrendszert biztosít a műanyagok kémiai reagensekkel szembeni ellenállásának értékeléséhez.

Az ASTM D543-21, a műanyagok kémiai reagensekkel szembeni ellenállásának értékelésére vonatkozó szabványos gyakorlatok, a műanyagok értékelésére terjed ki, beleértve az öntött, melegen sajtolt, hidegen öntött, laminált gyantatartalmú termékeket és lapanyagokat. Bemutatja az A gyakorlat (merítési teszt) és a B gyakorlat (mechanikai igénybevétel és reagens expozíció szabványos igénybevételi feltételek mellett) alá tartozó eljárásokat. A kondicionálási megközelítések magukban foglalják a merítést és a nedves tapasz módszert, a tervezett alkalmazási környezettől függően. A mért változások magukban foglalhatják a súlyt, méreteket, megjelenést, színt, szilárdságot és egyéb mechanikai tulajdonságokat.

Az ISO 175:2010, Műanyagok – Vizsgálati módszerek a folyékony vegyi anyagokba való bemerítés hatásainak meghatározására, meghatározza a szilárd műanyag próbatestek, minden külső korlátozástól mentes, folyékony vegyszerek hatásának kitételére és az ebből eredő tulajdonságváltozások meghatározására szolgáló módszereket. Csak a próbadarab teljes felületének bemerítésével végzett vizsgálatot veszi figyelembe. A 0,1 mm-nél nagyobb vastagságú lemezek, csövek, rudak vagy lemezek formájában lévő tömör műanyagokra vonatkozik, és nem alkalmazható cellás anyagokra. Nem terjed ki a környezeti feszültségrepedésekre. Az itt leírt ISO 175 eljárások szilárd műanyag mintákra vonatkoznak, és nem szabad kikeményítetlen folyadék vagy porgyanta közvetlen vizsgálataként bemutatni.

Standardok közötti összehasonlítás

Az ASTM D543-21 megjegyzi, hogy az ISO 175 az A gyakorlathoz hasonló témával foglalkozik, de műszaki tartalma eltér, és a két szabvány alapján kapott eredményeket nem lehet közvetlenül összehasonlítani. Az ASTM D543 és ISO 175 eljárásokból kapott eredményeket nem szabad közvetlenül összehasonlíthatónak tekinteni.

Egyik szabvány sem bizonyítja, hogy a fenolgyanták, mint osztályok ellenállnak bármilyen speciális savnak, bázisnak vagy oldószernek. Módszereket határoznak meg egy meghatározott mintán, meghatározott paraméterek mellett egy értékelés elvégzésére és jelentésére.

Hogyan tekinthetjük át a vegyszerállósági adatokat

A vegyszerrezisztencia adatok műszaki vagy beszerzési döntésekhez való áttekintése során hasznos ellenőrizni, hogy a következő információk dokumentálva vannak-e. Ezek gyakorlati áttekintési pontok; nem mindegyiket írja elő az ASTM D543-21 vagy az ISO 175:2010. Az elfogadási feltételeket általában az alkalmazandó specifikáció, az ügyfél vagy a projekt határozza meg.

• Anyagazonosító: A gyanta típusa, a készítmény hivatkozása, a térhálósodási állapot és a minta leírása.
• Kémiai környezet: Pontos kémiai azonosítás és koncentráció.
• Expozíciós feltételek: Expozíciós hőmérséklet és teljes időtartam.
• Érintkezési mód: Merítés, az ASTM D543-21 által meghatározott nedves tapasz módszer vagy más azonosított állapot.
• Stressz állapot: Feszültségmentes vagy az ASTM D543-21 B gyakorlatban leírt alkalmazott feszültség-eljárás szerint tesztelve.
• Vizsgálati szabvány: Hivatkozott szabvány és eljárás, például ASTM D543-21 Practice A vagy ISO 175:2010.
• Mért tulajdonságok: A tömeg, a méretek, a megjelenés, a szín vagy a mechanikai szilárdság változásai.
• Elfogadási kritériumok: A tervezett szolgáltatás elfogadható vagy elfogadhatatlan teljesítményét meghatározó küszöbértékek, a vonatkozó követelményben meghatározottak szerint.

Az olyan általános állítás, mint például a „vegyszereknek ellenálló” ezen alátámasztó paraméterek nélkül, nem nyújt megfelelő alapot az anyagválasztáshoz.

Műszaki Érdeklődés

Amikor vegyszerállósági adatokat kér, vagy egy fenolgyanta anyagot értékel egy adott alkalmazáshoz, a következő információk megadása segíti a vonatkozó adatok áttekintését. Az adott vizsgálathoz meg kell határozni az alkalmazandó vizsgálati módszert, a szükséges dokumentációt és az elfogadási kritériumokat.

Anyagforma: Kikeményedett tiszta gyanta, formázómassza, laminátum, kompozit vagy készáru.

• A készítmény részletei: Megerősítések, töltőanyagok vagy adalékrendszerek, ahol alkalmazható.
• Kémiai reagens: Specifikus kémiai azonosítás és koncentráció.
• Expozíciós hőmérséklet: A tervezett üzemi hőmérséklet-tartomány, ahol releváns.
• Expozíciós időtartam: A teljes időtartam és az, hogy az expozíció folyamatos vagy időszakos.
• Érintkezési mód: tervezett érintkezési feltételek, mint például bemerülés, fröccsenés vagy kiömlés, hogy a megfelelő vizsgálati eljárást ki lehessen választani.
• Mechanikai igénybevétel: A szolgáltatási igénybevételek jelenléte és jellege.
• Példadarab vagy alkatrész geometriája: Vonatkozó méretek és felületi állapot.
• Elfogadási feltételek: A tervezett szolgáltatás tömegének, méreteinek, megjelenésének vagy mechanikai tulajdonságainak megengedett változásai.

Aholfenolgyanta kompozit anyagokhozmérlegelés alatt áll, a vegyszerállósági adatokat a megfelelő térhálósított kompozit rendszerre kell előállítani, nem pedig kizárólag a gyanta-családnévből következtetni.

Következtetés

A fenolgyanta anyagok vegyszerállóság szempontjából értékelhetők, de a kapott adatok csak akkor értelmesek, ha az anyag formája, kémiai környezete, expozíciós feltételei és vizsgálati módszere kifejezetten meg van határozva. A fenolgyanta kategóriára nem vonatkozik univerzális sav-, lúg- vagy oldószerállósági besorolás. A célalkalmazásra való alkalmasságot az adott térhálósított készítményből vagy késztermékből szolgáltatásra jellemző feltételek mellett generált adatok felhasználásával kell megállapítani.

Hivatkozások

1. ASTM International. (2021). ASTM D543-21, Szabványos gyakorlatok a műanyagok kémiai reagensekkel szembeni ellenállásának értékelésére.https://doi.org/10.1520/D0543-21
2. Nemzetközi Szabványügyi Szervezet. (2010). ISO 175:2010, Műanyagok – Vizsgálati módszerek a folyékony vegyi anyagokba való bemerítés hatásainak meghatározására (3. kiadás).https://www.iso.org/standard/55483.html