مقدمة
راتنجات الفينول فورمالدهايدهي عائلة من المواد البوليمرية المتصلدة بالحرارة. عندما يتم النظر في اتصال مادة راتينج الفينول ببيئة كيميائية، لا يمكن تحديد مدى ملاءمتها من اسم عائلة الراتنج وحده.
في هذه المقالة، يتم استخدام "المقاومة الكيميائية" لوصف التغيرات المقاسة في مادة قائمة على البوليمر بعد التعرض لبيئة كيميائية محددة. لا تدعي هذه المقالة أن جميع الراتنجات الفينولية تشترك في مقاومة عالمية للأحماض أو القواعد أو المذيبات. لا ينطبق هذا التصنيف العالمي على فئة الراتنجات الفينولية. توضح الأقسام أدناه مبادئ مراجعة بيانات التعرض للمواد الكيميائية والمعلومات التي ينبغي تحديدها عند تقييم مدى ملاءمة المواد.
إجابة قصيرة
يمكن تقييم مواد راتينج الفينول من حيث المقاومة الكيميائية، ولكن لا ينطبق أي تصنيف عالمي لمقاومة الأحماض أو القلويات أو المذيبات على كل منتج من منتجات راتينج الفينول. يجب تحديد الملاءمة للتركيبة المعالجة المحددة أو المادة النهائية في ظل ظروف تعرض واختبار محددة. هذه حدود اختيار المواد تعتمد على الحاجة إلى تحديد كائن الاختبار وظروف الاختبار؛ وهذا لا يعني أن أداء جميع المواد الفينولية ضعيف أو أنه لا يمكن مقارنة النتائج المطابقة بشكل صحيح.
لماذا شروط الاختبار مهمة
تنطبق نتيجة المقاومة الكيميائية على المادة التي تم اختبارها وظروف التعرض المحددة. لا ينبغي معاملتها كقيمة عالمية لعائلة بوليمر واسعة. لا ينبغي افتراض أن النتائج التي تم الحصول عليها من العينات ذات التركيبات المختلفة أو تاريخ التحضير أو الإنشاءات أو الأشكال الهندسية متكافئة.
عند مراجعة النتيجة، يجب تحديد تفاصيل الاختبار والعينة التالية:
- مرجع الصياغة: لا ينبغي افتراض أن النتائج التي تم الحصول عليها من تركيبات مختلفة متكافئة.
الهوية الكيميائية والتركيز: الفئات العامة مثل "الحمض" أو "المذيب" غير كافية؛ وينبغي تحديد الكاشف المحدد وتركيزه.
- درجة الحرارة والمدة: لا ينبغي افتراض أن النتائج التي تم الحصول عليها في درجات حرارة مختلفة أو بعد فترات تعرض مختلفة متكافئة.
وضع الاتصال: يجب الإبلاغ عن طريقة الاتصال وأخذها في الاعتبار عند مقارنة النتائج.
- حالة الإجهاد الميكانيكي: يجب تسجيل ما إذا كان قد تم اختبار العينة تحت الضغط الميكانيكي المطبق.
لا ينبغي افتراض أن النتيجة التي تم الحصول عليها لمادة واحدة في ظل مجموعة واحدة من ظروف التعرض تنطبق على مادة أخرى أو مجموعة أخرى من الشروط.
تحديد مادة الاختبار
لا يكون تقييم المقاومة الكيميائية ذا معنى إلا عندما يتم تحديد الشكل المادي للمادة التي تم اختبارها بوضوح. تتطلب كائنات الاختبار المختلفة تفسيرًا مميزًا:
- عينة اختبار البلاستيك الصلب: قسيمة أو لوحة أو شريط مقولب قياسي يتم إعداده من تركيبة معالجة.
- المنتج أو الصفيحة الراتنجية الرقائقية: يجب تحديد تركيبها وشكل العينة.
- المادة أو المكون النهائي: لا ينبغي افتراض أن البيانات الواردة من قسيمة المختبر تمثل المادة الكاملة دون مبرر.
- لا ينبغي تعميم البيانات التي تم الحصول عليها من شكل مادي أو نوع عينة على أشكال مختلفة أو إنشاءات هيكلية.
حيث يكون كائن الاختبار أراتنج الفينول فورمالدهايديجب تحديد شكله المتوفر وحالة العلاج قبل تفسير بيانات التعرض للمواد الكيميائية.
معايير الاختبار ذات الصلة
يوفر معياران مرجعيان على نطاق واسع أطرًا منظمة لتقييم مقاومة المواد البلاستيكية للكواشف الكيميائية.
يغطي ASTM D543-21، الممارسات القياسية لتقييم مقاومة البلاستيك للكواشف الكيميائية، تقييم المواد البلاستيكية بما في ذلك المنتجات الراتنجية المصبوبة والمصبوبة على الساخن والمقولبة على البارد والمواد الصفائحية. ويعرض الإجراءات في إطار الممارسة أ (اختبار الغمر) والممارسة ب (الإجهاد الميكانيكي والتعرض للكاشف في ظل الظروف الموحدة للإجهاد المطبق). تتضمن أساليب التكييف الغمر وطريقة التصحيح الرطب، اعتمادًا على سياق التطبيق المقصود. قد تشمل التغييرات المقاسة الوزن والأبعاد والمظهر واللون والقوة والخواص الميكانيكية الأخرى.
ISO 175:2010، البلاستيك - طرق اختبار لتحديد آثار الغمر في المواد الكيميائية السائلة، تحدد طرق تعريض عينات اختبار البلاستيك الصلب، الخالية من جميع القيود الخارجية، للمواد الكيميائية السائلة وتحديد التغييرات الناتجة في الخصائص. يتم إجراء الاختبار فقط عن طريق غمر سطح عينة الاختبار بالكامل. تنطبق هذه المواصفة على المواد البلاستيكية الصلبة في شكل ألواح، أو أنابيب، أو قضبان، أو صفائح يزيد سمكها عن 0.1 مم، ولا تنطبق على المواد الخلوية. ولا يغطي التشقق الناتج عن الإجهاد البيئي. تتعلق إجراءات ISO 175 الموصوفة هنا بالعينات البلاستيكية الصلبة ولا ينبغي تقديمها كاختبارات مباشرة لراتنج سائل أو مسحوق غير معالج.
المقارنة بين المعايير
تشير ASTM D543-21 إلى أن المعيار ISO 175 يتناول موضوعًا مشابهًا للممارسة "أ" ولكنه يختلف في المحتوى الفني، وأن النتائج التي تم الحصول عليها بموجب المعيارين لا يمكن مقارنتها مباشرة. لا ينبغي التعامل مع النتائج التي تم الحصول عليها من إجراءات ASTM D543 وISO 175 على أنها قابلة للمقارنة بشكل مباشر.
لا يثبت أي من المعيارين أن الراتنجات الفينولية كفئة مقاومة لأي حمض أو قاعدة أو مذيب محدد. وهي تحدد طرق إجراء التقييم والإبلاغ عنه على عينة محددة ضمن معايير محددة.
كيفية مراجعة بيانات المقاومة الكيميائية
عند مراجعة بيانات المقاومة الكيميائية لاتخاذ القرارات الهندسية أو قرارات الشراء، من المفيد التحقق مما إذا كانت المعلومات التالية موثقة. هذه نقاط مراجعة عملية؛ لم يتم تفويضها جميعًا بواسطة ASTM D543-21 أو ISO 175:2010. يتم تحديد معايير القبول عادةً حسب المواصفات أو العميل أو المشروع المعمول به.
- تحديد المادة: نوع الراتنج، مرجع الصياغة، حالة العلاج، ووصف العينة.
- البيئة الكيميائية: الهوية الكيميائية الدقيقة والتركيز.
- ظروف التعرض: درجة حرارة التعرض والمدة الإجمالية.
- وضع الاتصال: الغمر، طريقة التصحيح الرطب كما هو محدد في ASTM D543-21، أو حالة أخرى محددة.
- حالة الإجهاد: غير مضغوطة أو تم اختبارها بموجب إجراء الإجهاد المطبق الموضح في الممارسة B ASTM D543-21.
- معيار الاختبار: المعيار والإجراءات المرجعية، مثل ASTM D543-21 Practice A أو ISO 175:2010.
- الخواص المقاسة: التغيرات في الكتلة أو الأبعاد أو المظهر أو اللون أو القوة الميكانيكية.
- معايير القبول: الحدود التي تحدد الأداء المقبول أو غير المقبول للخدمة المقصودة، على النحو المحدد في المتطلبات المعمول بها.
إن الادعاء العام مثل "مقاومة للمواد الكيميائية" بدون هذه المعايير الداعمة يوفر أساسًا غير مناسب لاختيار المواد.
الاستفسار الفني
عند طلب بيانات المقاومة الكيميائية أو تقييم مادة الراتنج الفينولية لتطبيق معين، فإن توفير المعلومات التالية يساعد في دعم مراجعة البيانات ذات الصلة. وينبغي تحديد طريقة الاختبار المطبقة والوثائق المطلوبة ومعايير القبول للاستفسار المحدد.
شكل المادة: راتنج أنيق معالج أو مركب قولبة أو صفائح أو مركب أو مادة نهائية.
- تفاصيل الصياغة: التعزيزات أو الحشوات أو الأنظمة المضافة، حيثما ينطبق ذلك.
- الكاشف الكيميائي: هوية كيميائية محددة وتركيز.
- درجة حرارة التعرض: نطاق درجة حرارة الخدمة المقصود، حيثما كان ذلك مناسبًا.
- مدة التعرض: الوقت الإجمالي وهل التعرض مستمر أم متقطع.
- وضع الاتصال: ظروف الاتصال المقصودة، مثل الغمر أو الرش أو الانسكاب، بحيث يمكن تحديد إجراء اختبار قابل للتطبيق.
- الإجهاد الميكانيكي: وجود وطبيعة الضغوط الخدمية.
- هندسة العينة أو المكونات: الأبعاد ذات الصلة وحالة السطح.
- معايير القبول: التغييرات المسموح بها في الكتلة أو الأبعاد أو المظهر أو الخواص الميكانيكية للخدمة المقصودة.
أينراتنجات الفينول للمواد المركبةقيد النظر، ينبغي إنشاء بيانات المقاومة الكيميائية للنظام المركب المعالج ذي الصلة بدلاً من استنتاجها فقط من اسم عائلة الراتنج.
خاتمة
يمكن تقييم مواد الراتنج الفينولية من حيث المقاومة الكيميائية، ولكن البيانات الناتجة تكون ذات معنى فقط عندما يتم تحديد شكل المادة والبيئة الكيميائية وظروف التعرض وطريقة الاختبار بشكل واضح. لا ينطبق أي تصنيف عالمي لمقاومة الأحماض أو القلويات أو المذيبات على فئة الراتنجات الفينولية. يجب تحديد الملاءمة للتطبيق المستهدف باستخدام البيانات الناتجة من التركيبة المعالجة المحددة أو المادة النهائية في ظل ظروف تمثيل الخدمة.
مراجع
- ASTM الدولية. (2021). ASTM D543-21، الممارسات القياسية لتقييم مقاومة البلاستيك للكواشف الكيميائية.https://doi.org/10.1520/D0543-21
- المنظمة الدولية للتوحيد القياسي. (2010). ISO 175:2010، البلاستيك - طرق اختبار تحديد آثار الغمر في المواد الكيميائية السائلة (الطبعة الثالثة).https://www.iso.org/standard/55483.html