توضیحات

تست پایداری حرارتی

پایداری حرارتی به مقاومت یک ماده در برابر تخریب تحت اثر گرما اشاره دارد. عموماً مطابق با شرایط تست مانند رنگ مواد ، عملکرد و از دست رفتن جرم اندازه گیری می شود.
پایداری حرارتی پلاستیک خاصیت بسیار مهمی از پلاستیک ها است و به شرایط فرآیند مواد در فرآیند شکل گیری ، محدوده کاربرد محصولات و دمای محیط کار مرتبط است. به طور خاص ، مواد پلاستیکی که به گرما بسیار حساس هستند ، مانند پلی وینیل کلرید ، برای آزاد سازی گازهای سمی و مضر مستعد گرما هستند. شکل گیری و پردازش آن دشوار است و در عین حال گازهای سمی و مضر رها می شوند که محیط را آلوده می کند ، باعث وارد آمدن خسارت به بدنه پرسنل تولید می شود و تجهیزات را نیز خراب می کند از این رو تعیین پایداری حرارتی پلی وینیل کلرید از اهمیت بیشتری برخوردار است.
با توجه به ساختار خود پلی وینیل کلراید ، پایداری حرارتی پلی وینیل کلراید به طور جدی تحت تأثیر قرار می گیرد. حذف یک کلرید هیدروژن تحت عمل گرما به راحتی انجام می شود تا یک رشته دوتایی مزدوج تشکیل شود. مضاعف کونژوگه یک گروه کروموفور است و تا زمانی که 4-5 رشته دوتایی کونژوگه در یک زنجیره مولکولی تشکیل شود ، رنگ رزین تغییر می کند و با افزایش تعداد رشته های دوتایی در رشته دوتایی مزدوج ، رزین یا رنگ پلاستیک به رنگ زرد ، زرد ، نارنجی و قرمز خواهد بود. رزین پلی وینیل کلرید کمی در دمای بالاتر از 140 درجه سانتیگراد تجزیه می شود. با افزایش دما میزان تجزیه افزایش می یابد و مقدار زیادی کلرید هیدروژن در بالای 190 درجه سانتیگراد آزاد می شود. پردازش پلی وینیل کلراید به طور کلی در دمای 160 تا 20 درجه سانتیگراد انجام می شود. بنابراین برای افزایش دمای تجزیه پلی وینیل کلرید و طولانی تر شدن زمان تثبیت کننده ، طی فرایند قالب سازی ، یک تثبیت کننده اضافه می شود. در تولید واقعی ، با توجه به الزامات قالب ریزی و کاهش هزینه ، می توان مقدار پایدار کننده رزین با پایداری مناسب را بطور مناسب کاهش داد و مقدار پایدارکننده را به طور مناسب برای رزین با داشتن پایداری ضعیف افزایش داد.
روشهای بسیاری برای آزمایش پایداری حرارتی PVC وجود دارد ، مانند روش کاغذ قرمز تست کنگو ، روش pH ، روش جذب ، روش تغییر رنگ و موارد مشابه. در بین آنها ، روش تغییر رنگ مناسب ترین است بنابراین ، پایداری حرارتی پلی وینیل کلراید اغلب با روش تغییر رنگ اندازه گیری می شود.

 در این آزمون زمان تخریب حرارتی گرانول PVC اندازه گیری می شود. از آنجاییکه تخریب PVC با آزاد شدن اسید کلریدریک و گاز hcl همراه است با استفاده از کاغذ PH سنج خشک می توان زمان تخریب حرارتی را تشخیص داد. ین آزمون مطابق با استاندارد ISO 182-1 انجام می گردد.

 آماده سازی آزمون

دستگاه را روشن نموده و دما را روی عدد ۲۰۰ درجه قرار می دهیم.
سه نمونه هر یک به وزن ۵ ± ۵۰ میلی گرم  هر نمونه شامل ۲ یا ۳ نوار کوچک به درازای ۲۰ تا ۳۰ میلیمتر از عایق هر رشته یا روکش مورد آزمون را تهیه می کنیم.

 مراحل انجام آزمون

۱- هر نمونه را داخل یک لوله شیشه ای طوری قرار می دهیم.

۲- نواری از کاغذ PH سنج خشک به طول تقریبی ۱۵ میلی متر و پهنای ۳ میلی متر را داخل لوله شیشهای قرار می دهیم.

۳- پس از اینکه دمای نمایشگر دستگاه به ۲۰۰ درجه رسید دمای سه حفره که قرار است لوله های شیشه ای در داخل آنها قرار گیرد را بوسیله ترمومتر کنترل  می کنیم دما باید در محدوده ۰٫۵±۲۰۰ درجه سانتیگراد قرار داشته باشد.

۴- لوله های شیشه ای را داخل حفره ها  قرار می دهیم.

۵- مدت زمانی را که رنگ کاغذ PH سنج برابر با ۵ به PH ای بین ۲ تا ۳ تغییر می کند باید اندازه گیری شود که مدت زمان تخریب پی وی سی می باشد یا مدت زمانی که پلیمر توانسته حرارت را تحمل کند.

 اما در روش تعیین زمان آزاد شدن هیدروکلریک اسید، به تجهیزات پیشرفته تری نیاز داریم. در این روش نمونه حرارت داده می شود و جریان هوا، نیتروژن یا آرگون در محفظه ای که نمونه در آن قرار دارد، وجود دارد. گاز خروجی از محفظه نمونه وارد آب بدون یون می شود و PH این آب مرتبا اندازه گیری می شود. به محض شروع تولید گاز هیدروکلریک اسید PH آب کاهش می یابد. مدت زمانی که طول می کشد اولین کاهش در PH آب رویت شود، همان زمان پایداری استاتیک نمونه PVC مورد آزمون است. این روش بنام دی هیدروکلرینیشن (Dehydrochlorination) نیز شناخته می شود و معمولا برای فرمولاسیون های PVC سخت و کدر، مانند لوله و پروفیل درب و پنجره مورد استفاده قرار می گیرد.