Uvod
Hemijska otpornost je uslovna reakcija materijala, a ne bezuslovna oznaka stepena. On opisuje kako definisani materijal ili formulacija reaguje na određeni medij pod navedenim uslovima, koristeći navedene krajnje tačke evaluacije.
izraz "fenolna smola" opisuje familiju materijala koji se mogu razlikovati po hemiji, fizičkom obliku, stanju očvršćavanja i formulaciji. Izjave o hemijskoj otpornosti koje nisu vezane za specifičnu smolu, stanje očvršćavanja, medijum i uslove ispitivanja ne mogu se generalizovati na čitavu porodicu.
Ovaj članak opisuje kako treba razumjeti i ocijeniti hemijsku otpornostfenol-formaldehidne smolesistemima. Ne daje zaključke o kompatibilnosti za određene hemikalije jer takvi zaključci zahtijevaju direktne podatke za materijal i uslove od interesa.
Definirajte materijalno stanje
Ovisno o proizvodu i procesu, materijal koji se ocjenjuje može biti:
- Nestvrdnuta smola
- Rastvor ili disperzija
- Čvrsti predpolimer
- Inscenirani materijal
- Osušeni uzorak od čiste smole
- Formulirana smjesa za oblikovanje ili kompozit
- Gotov članak
Ponašanje neočvrslog sistema može uključivati rastvorljivost, fazno ponašanje, viskoznost ili reaktivnost. Osušeni uzorak može se procijeniti na upijanje tekućine, bubrenje, promjenu mase, promjenu dimenzija ili promjene relevantnih svojstava.
Rezultati dobijeni od uzorka čiste smole ne predstavljaju automatski kompozitni ili gotovi dio. Rezultati iz različitih stanja materijala i nivoa proizvoda nisu direktno zamjenjivi.
Kako umrežena mreža utiče na odgovor
Stvrdnjavanje razvija umreženu mrežu u primjenjivom sistemu fenolne smole. Ova mreža je jedan od faktora koji utiče na apsorpciju tečnosti, oticanje i zadržavanje imovine. Na ponašanje pri izlaganju hemikalijama takođe može uticati hemija smole, stanje očvršćavanja, defekti mreže, poroznost, punila, vlakna, interfejsi, rezidualne komponente, priprema uzorka i uslovi izlaganja.
Veći stepen umrežavanja ne mora nužno činiti materijal otpornijim na svaki medij. Ovisno o materijalu i mediju u kontaktu, procjena može ispitati upijanje tekućine, bubrenje, ekstrakciju, površinske promjene, efekte međufaza ili promjene relevantnih svojstava.
Nijedan poseban mehanizam ne treba pretpostaviti bez potkrepljujućih dokaza. Umreženu mrežu ne treba opisati kao potpuno sprečavanje prodora hemijskih supstanci.
Zašto je sama vrsta smole nedovoljna
Klasifikacije Novolac i resole opisuju opće razlike u hemiji fenol-formaldehidne smole, funkcionalnosti i ponašanju očvršćavanja. Oni ne predstavljaju univerzalnu rang listu hemijske otpornosti.
Ove opšte razlike ne predviđaju otpor prema određenom mediju. Komercijalna formulacija može se modificirati, puniti, etablirati ili izliječiti na načine koji utiču na rezultate testa. Nijedna klasifikacija sama po sebi ne uspostavlja hemijsku otpornost pod određenim skupom uslova.
Definirajte okruženje ekspozicije
Kompatibilnost se ne može zaključiti na osnovu širokih oznaka kao što su kiselina, baza, ugljovodonik, rastvarač, oksidant ili slana voda. Smislena evaluacija treba da identifikuje medijum i relevantne uslove izloženosti.
Relevantni faktori mogu uključivati:
- Hemijski sastav medijuma
- Koncentracija i nečistoće, gdje je relevantno
- Temperatura ekspozicije i istorija temperature
- Trajanje i kontinuitet kontakta
- Mehaničko naprezanje ili primijenjeno naprezanje, gdje je relevantno
- Fizičko stanje i stanje uzorka
Ne važe svi faktori podjednako u svakoj situaciji. Široke izjave kao što je "otpornost na kiseline" nisu dovoljne za odabir materijala osim ako se ne identifikuju medij, uslovi, uzorak, metoda ispitivanja i kriterijumi evaluacije.
Koja se izloženost hemikalijama može promijeniti
Hemijsko izlaganje može dovesti do promjena u jednoj ili više karakteristika materijala. Moguće krajnje tačke evaluacije uključuju:
- Izgled
- Masa
- Dimenzije
- Upijanje tečnosti
- Tvrdoća ili druga relevantna mehanička svojstva
- Stanje površine
- Ostala svojstva relevantna za aplikaciju
Ne primjenjuje se svaka krajnja tačka na svaki materijal ili aplikaciju. Odabrane krajnje tačke treba da odražavaju predviđenu upotrebu materijala i odluku koju evaluacija treba da podrži.
Prije interpretacije rezultata treba utvrditi kriterije prihvatljivosti. Odsustvo uočene promjene ne pokazuje neovisno o dugotrajnom vijeku trajanja, sigurnosti ili općoj kompatibilnosti.
Testiranje i granice interpretacije
ASTM D543-21 pruža opšte prakse za procenu promena u plastičnim uzorcima nakon izlaganja hemijskim reagensima pod određenim uslovima. Odabrana procedura, uzorak, reagens, uslovi izlaganja i prijavljena svojstva definišu opseg rezultujućih podataka.
Važne granice tumačenja uključuju:
- ASTM D543-21 nije specifikacija performansi proizvoda.
- Ne pruža kriterije prihvatljivosti primjenjive na sve fenolne smole.
- Ne treba pretpostaviti da se nanosi direktno na svaku nestvrdnutu tečnost, rastvor ili disperziju.
- Rezultati dobijeni korištenjem prakse ne bi se trebali tretirati kao predviđanja vijeka trajanja.
- Citiranje ASTM D543-21 ne pokazuje nezavisno da je komercijalni proizvod otporan na određeni reagens.
- Laboratorijski testovi izloženosti daju uporedne ili skrining informacije pod definisanim uslovima i krajnjim tačkama evaluacije.
- Rezultati ne bi trebali biti ekstrapolirani izvan testiranog opsega bez opravdanja specifičnog za primjenu.
- Rezultati uzoraka čiste smole, kompozitnih uzoraka i gotovih dijelova nisu zamjenjivi.
Neoperativni okvir evaluacije može uključivati sljedeće korake:
- Identifikujte materijal i njegovo stanje.
- Identifikujte medij za kontakt.
- Definirajte reprezentativne opsege stanja.
- Odaberite relevantne krajnje tačke evaluacije.
- Koristite primenljivu dokumentovanu metodu.
- Uspostaviti kriterijume prihvatanja.
- Interpretirajte rezultate samo u okviru testiranog opsega.
- Odredite da li je potrebna dodatna kvalifikacija na nivou formulacije, komponente ili aplikacije.
Ovaj okvir ne propisuje specifične reagense, koncentracije, temperature, trajanja, dimenzije uzorka, opremu, postupke ili prihvatljive vrijednosti.
Implikacije za formulacije i komponente
Rezultati dobijeni od uredno očvršćene smole ne predstavljaju automatski punjeni kompozit ili kompozit ojačan vlaknima. Ojačanje, sučelja, poroznost, kvalitet obrade i geometrija uzorka mogu utjecati na uočeni odgovor.
Odluke o krajnjoj upotrebi općenito zahtijevaju dokaze iz reprezentativne formulacije, uzorka, komponente ili gotovog proizvoda pod uvjetima relevantnim za namjeravanu primjenu.
Nabavka i dokumentacija
Suppliers offenolne smolemože obezbijediti tehničku dokumentaciju koja podržava preliminarni pregled. Ovi dokumenti imaju različite svrhe:
- Tehnički list (TDS): Predstavlja tehničke informacije koje je izabrao dobavljač za određeni razred.
- List sa sigurnosnim podacima (SDS): Saopštava informacije o opasnostima i merama predostrožnosti za proizvod kako je isporučen.
- Certifikat analize (CoA): Izvještava o artiklima specifičnim za seriju koje je naveo dobavljač.
- Izveštaj o ispitivanju: podržava samo materijal, uzorak, metodu, medijum, uslove i krajnje tačke navedene u tom izveštaju.
TDS, SDS ili CoA sami po sebi ne uspostavljaju kompatibilnost sa određenim medijem. Izvještaj o ispitivanju može podržati zaključke unutar navedenog obima, ali ga ne treba generalizirati na druge razrede, formulacije, medije, uslove, komponente ili tvrdnje o vijeku trajanja bez dodatne validacije.
Preliminarna provjera ocjene nije konačno odobrenje podobnosti. Kvalifikovano tehničko osoblje kupca treba da izvrši konačnu verifikaciju koristeći stvarnu formulaciju i reprezentativne uslove.
Industrijski kupci mogu pružiti relevantne informacije kao što su:
- Ocjena i obrazac ponude
- Materijal ili stanje očvršćavanja
- Opća srednja kategorija
- Reprezentativni rasponi stanja
- Relevantne krajnje tačke evaluacije
- Primjenjiva specifikacija kupovine
- Dostupna dokumentacija o proizvodu i testu
Dobavljač možda ne posjeduje sve relevantne podatke. Tehnička komunikacija podržava preliminarni pregled i ne predstavlja garanciju kompatibilnosti ili konačno odobrenje za određenu krajnju upotrebu.
Kontakt
Industrijski kupci mogu kontaktirati dobavljača kako bi zatražili dostupnu dokumentaciju proizvoda i razgovarali o preliminarnim informacijama o kvaliteti.
Zaključak
Hemijska otpornost sistema fenol-formaldehidne smole zavisi od specifičnog materijala, kontaktnog medijuma, uslova izlaganja i krajnje tačke evaluacije. Ne može se zaključiti iz opšteg naziva porodice smole, samog tipa smole ili širokih hemijskih kategorija.
Evaluacije bi trebale koristiti dokumentirane metode, definirane uvjete i krajnje tačke relevantne za aplikaciju. Odluke o izboru materijala bi se stoga trebale oslanjati na podatke specifične za stanje i validaciju na nivou relevantne formulacije, komponente ili gotovog proizvoda.
Reference
1. Gardziella, A., Pilato, LA, & Knop, A. (2000). Fenolne smole: hemija, primjena, standardizacija, sigurnost i ekologija (2. izdanje). Springer Berlin, Hajdelberg. DOI: 10.1007/978-3-662-04101-7
2. ASTM International. (2021). ASTM D543-21: Standardne prakse za evaluaciju otpornosti plastike na hemijske reagense. ASTM International. DOI: 10.1520/D0543-21