Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 10672-2:2015 ISO 7391-2:2006 Chất dẻo-Vật liệu polycacbonat (PC) đúc và đùn-Phần 2: Chuẩn bị mẫu thử và xác định tính chất

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10672-2 : 2015

CHẤT DẺO – VẬT LIỆU POLYCACBONAT (PC) ĐÚC VÀ ĐÙN –  PHẦN 2: CHUẨN BỊ MẪU THỬ VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT

Plastics – Polycarbonate (PC) moulding and extrusion materials – Part 2: Preparation of tets specimens and determination of properties

Lời nói đầu

TCVN 10672-2:2015 xây dựng trên cơ sở tham khảo ISO 7391-2:2006.

TCVN 10672-2:2015 do Viện Vật liệu xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 10672:2015 Chất dẻo - Vật liệu polycacbonat (PC) đúc và đùn, gồm các tiêu chuẩn

- TCVN 10672-1:2015 (ISO 7391-1:2006), Phần 1: Hệ thống định danh và cơ sở cho yêu cầu kỹ thuật;

- TCVN 10672-2:2015, Phần 2: Chuẩn bị mẫu thử và xác định tính chất.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn TCVN 10672-2: 2015 có nội dung kỹ thuật hoàn toàn tương đương với ISO 7391-2: 2006.

TCVN 10672-2: 2015 có thay đổi về bố cục so với ISO 7391-2: 2006: gộp điều 2 và điều 3 lại thành điều 2 “Tài liệu viện dẫn”.

 

CHẤT DẺO – VẬT LIỆU POLYCACBONAT (PC) ĐÚC VÀ ĐÙN –  PHẦN 2: CHUẨN BỊ MẪU THỬ VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT

Plastics – Polycarbonate (PC) moulding and extrusion materials – Part 2: Preparation of tets specimens and determination of properties

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn bị mẫu thử, phương pháp xác định các tính chất của vật liệu polycacbonat đúc và đùn, đưa ra các yêu cầu về lưu giữ và ổn định vật liệu thử trước khi đúc và ổn định mẫu thử trước khi tiến hành các phép thử.

Tiêu chuẩn này đưa ra các qui trình, điều kiện chuẩn bị mẫu thử và đo các tính chất của vật liệu từ các mẫu thử đã được chuẩn bị. Các tính chất, phương pháp thử phù hợp và cần thiết để mô tả các đặc tính của vật liệu polycacbonat đúc và đùn cũng được liệt kê trong tiêu chuẩn này.

Các tính chất được lựa chọn từ phương pháp thử chung theo ISO 10350-1. Các phương pháp thử khác cho các ứng dụng rộng rãi hoặc có ý nghĩa đặc thù của vật liệu đúc và đùn như các tính chất chỉ định được quy định trong TCVN 10672-1:2015 (ISO 7391-1:2006) cũng thuộc phạm vi tiêu chuẩn này.

Để thu được các kết quả thử nghiệm có độ tái lập và có thể so sánh được, cần phải sử dụng các phương pháp chuẩn bị, ổn định mẫu thử, kích thước mẫu thử và các qui trình được qui định trong tiêu chuẩn này. Các giá trị xác định được không nhất thiết phải giống nhau khi sử dụng các mẫu thử có kích thước khác nhau hoặc được chuẩn bị theo các qui trình khác nhau.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi, bổ sung (nếu có)..

TCVN 4501-2:2009 (ISO 527-2:1993)^(*), Chất dẻo - Xác định tính chất kéo, Phần 2: Điều kiện thử đối với chất dẻo đúc và đùn;

TCVN 6039-1:2008 (ISO 1183-1:2004) ^(*), Chất dẻo - Xác định khối lượng riêng của chất dẻo không xốp, Phần 1: Phương pháp ngâm, phương pháp Picnomet lỏng và phương pháp chuẩn độ;

TCVN 7918:2008 (IEC 60093:1980), Phương pháp thử nghiệm suất điện trở khối và suất điện trở bề mặt của vật liệu cách điện rắn;

TCVN 10672-1:2015 (ISO 7391-1:2006), Chất dẻo - Vật liệu polycacbonat (PC) đúc và đùn, Phần 1: Hệ thống định danh và cơ sở cho yêu cầu kỹ thuật;

ISO 62:1999^(*) Plastics - Determination of water absorption (Chất dẻo - Xác định độ hút nước);

ISO 75-2:2004^(*) Plastics - Determination of temperature of deflection under load - Part 2: Plastics and ebonite (Chất dẻo - Xác định nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng – Phần 2: Chất dẻo và ebonit);

ISO 178:2001^(*) Plastics - Determination of flexural properties (Chất dẻo - Xác định tính chất uốn);

ISO 179-1:2000 Plastics - Determination of Charpy impact properties - Part 1: Non-instrumented impact test (Chất dẻo - Xác định độ bền va đập Charpy - Phần 1: Thử nghiệm va đập không dùng dụng cụ đo);

ISO 180:2000 Plastics - Determination of Izod impact strength (Chất dẻo - Xác định độ bền va đập Izod);

ISO 291:2005 Plastics - Standard atmospheres for conditioning and testing strength (Chất dẻo - Điều kiện môi trường chuẩn để ổn định và thử cường độ);

ISO 293:2004 Plastics - Compression moulding of test specimens of thermoplastic materials (Chất dẻo - Đúc ép tạo mẫu thử vật liệu nhựa nhiệt dẻo);

ISO 294-1:1996 Plastics - lnjection moulding of test specimens of thermoplastic materials - Part 1: General principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens (Chất dẻo - Đúc phun tạo mẫu thử vật liệu nhiệt dẻo - Phần 1: Nguyên tắc chung, khuôn đa năng và thanh mẫu thử);

ISO 306:2004 Plastics - Thermoplastic materials - Determination of Vicat softening temperature (VST) (Chất dẻo - Vật liệu nhựa nhiệt dẻo - Xác định nhiệt độ chảy mềm Vicat (VST));

ISO 899-1:2003 Plastics - Determination of creep behaviour - Part 1: Tensile creep (Chất dẻo - Xác định tính chất rão - Phần 1: Kéo rão);

ISO 1133:1997 Plastics - Determination of the melt mass-flow rate (MFR) and the melt volume-flow rate (MVR) of thermoplastics (Chất dẻo - Xác định tốc độ chảy khối lượng (MFR) và tốc độ chảy thể tích (MVR) của vật liệu nhiệt dẻo);

ISO 1628-4:1999 Plastics - Determination of the viscosity of polymers in dilute solution using capillary viscometers - Part 4: Polycarbonate (PC) moulding and extrusion materials (Chất dẻo - Xác định độ nhớt của polyme trong dung dịch pha loãng bằng nhớt kế mao quản – Phần 4: Vật liệu polycacbonat đúc và đùn);

ISO 2818:1994 Plastics - Preparation of test specimens by machining (Chất dẻo - Chuẩn bị mẫu thử bằng máy);

ISO 3167:2002 Plastics - Multipurpose test specimens (Chất dẻo - Mẫu thử đa năng);

ISO 4589-2:1996 Plastics - Determination of burning behaviour by oxygen index - Part 2: Ambient- temperature test (Chất dẻo - Xác định ứng xử cháy bằng chỉ số oxy - Phần 2: Thử nghiệm nhiệt độ môi trường);

ISO 10350-1:1998 Plastics - Acquisition and presentation of comparable single-point data - Part 1: Moulding materials (Chất dẻo - Tiếp nhận và trình bày các dữ liệu so sánh đơn điểm - Phần 1: Vật liệu đúc);

ISO 11357-2:1999 Plastics - Differential scanning colorimetry (DSC) - Part 2: Determination of glass transition temperature materials (Chất dẻo - Nhiệt lượng kế quét vi sai (DSC) - Phần 2: Xác định nhiệt độ thủy tinh hóa của vật liệu);

ISO 11359-2:1999 Plastics- Thermomechanical analysis (TMA) - Part 2: Determination of coefficient of linear thermal expansion and glass transition temperature (Chất dẻo - Phân tích cơ nhiệt - Phần 2: Xác định hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính và nhiệt độ thủy tinh hóa);

IEC 60112:2003 Method for the determination of the proof and the comparative tracking indices of solid insulating materials (Phương pháp xác định chỉ số thấm ướt và chỉ số phóng điện bề mặt tương đối của vật liệu cách điện rắn);

IEC 60243-1:1998 Electrical strength of insulating materials - Test methods - Part 1: Tests at power frequencies (Độ bền điện của vật liệu cách điện - Phương pháp thử - Phần 1: Thử nghiệm theo tần số điện);

IEC 60250:1969 Recommended methods for the determination of the permittivity and dielectric dissipation factor of electrical insulating materials at power, audio and radio frequencies including metre wavelengths (Phương pháp để xác định hằng số điện môi và hệ số tản điện môi của vật liệu cách điện theo tần số điện, âm thanh và vô tuyển ở bước sóng met);

IEC 60296:2003 Fluids for electrotechnical applications - Unused mineral insulating oils for transformers and switchgear (Chất lỏng cho các ứng dụng kỹ thuật điện - Không sử dụng dầu khoáng cách nhiệt cho biến áp và chuyển mạch);

IEC 60695-11-10:2003 Fire hazard testing - Part 11-10: Test flames - 50 w horizontal and vertical flame test methods (Thử rủi ro cháy - Phần 11-10: Thử cháy - Phương pháp thử cháy ngang và thẳng đứng 50W);

CHÚ THÍCH: Các tiêu chuẩn (*) đã có phiên bản cập nhật mới hơn.

3. Chuẩn bị mẫu thử

3.1. Nguyên tắc chung

Phải chuẩn bị mẫu thử theo cùng một qui trình (đúc phun hoặc đúc ép), sử dụng cùng các điều kiện gia công.

Cách tiến hành cho mỗi phương pháp thử được nêu trong Bảng 3 và Bảng 4 (kí hiệu M - đúc phun, Q – đúc ép).

Phải giữ vật liệu trong các thùng chứa cách ẩm cho đến khi được yêu cầu sử dụng.

Độ ẩm của vật liệu có độn hoặc vật liệu đã gia cường phải được thể hiện theo phần trăm của tổng khối lượng hợp phần.

3.2. Xử lý vật liệu trước khi đúc

Trước khi tiến hành, sấy khô mẫu vật liệu ở (120 ± 3) °C trong (5 ± 1) h. Độ ẩm không được vượt quá 0,02 %.

Để đảm bảo độ ẩm còn lại thấp, phễu nạp mẫu vật liệu trên máy đúc phun nên được bao phủ bởi không khí khô hoặc khí nitơ ở nhiệt độ (110 ± 10) °C. Có thể đạt được kết quả tốt hơn khi sử dụng phễu có thiết bị sấy.

3.3. Đúc phun

Chuẩn bị mẫu đúc phun theo ISO 294-1, sử dụng các điều kiện quy định trong Bảng 1.

Bảng 1 - Điều kiện đúc phun tạo mẫu thử

Loại vật liệu	Nhiệt độ nung chảy °C	Nhiệt độ khuôn °C	Tốc độ phun trung bình mm/s
Không gia cường:
MVR > 14,2 (cm3/10min)	280	80	200 ±100
9,5 cm3/10 min < MVR ≤ 14,2 cm3/10 min	290	80	200 ±100
4,7 cm3/10 min < MVR ≤ 9,5 cm3/10 min	300	80	200 ±100
MVR ≤ 4,7 cm3/10 min	310	90	200 ±100
Gia cường bằng sợi thủy tinh	300	110	200 ±100

3.4. Đúc ép

Chuẩn bị các tấm đúc ép theo ISO 293, sử dụng các điều kiện quy định trong Bảng 2.

Bảng 2 - Điều kiện đúc ép tạo mẫu thử

Vật liệu	Nhiệt độ đúc °C	Áp lực ép tối đa MPa	Thời gian ép với lực ép tối đa min
Tất cả các loại	300	5	2

Sau khi đúc, làm nguội mẫu thử trong 4 min bằng cách đặt một tấm làm mát bằng nước giữa lõi và tấm đáy có thể tháo rời (khuôn đúc) ở áp suất 1 MPa.

Mẫu thử để xác định các tính chất phải được tạo bằng các dụng cụ chuyên dụng từ các tấm đúc ép theo ISO 2818 hoặc bằng cách dập theo khuôn ép mẫu.

4. Ổn định mẫu thử

Mẫu thử để xác định các tính chất điện phải được ổn định theo ISO 291 tối thiểu trong 24 h ở (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ±10) %.

Mẫu thử để xác định các tính chất cơ học phải ổn định theo ISO 291 tối thiểu trong 4 h ở (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ±10) %.

5. Xác định các tính chất

Khi xác định các tính chất, trình bày dữ liệu, tiêu chuẩn, các hướng dẫn và chú thích bổ sung theo ISO 10350-1. Tất cả phép thử phải tiến hành tại điều kiện tiêu chuẩn là (23 ± 2) °C và độ ẩm tương đối (50 ±15) % ngoại trừ các quy định đặc trưng khác trong Bảng 3 và 4.

Bảng 3 được biên soạn từ ISO 10350-1, các tính chất được liệt kê thích hợp với vật liệu polycacbonat đúc và đùn. Những tính chất này được xem là những tính chất hữu ích để so sánh dữ liệu giữa các loại nhựa nhiệt dẻo khác nhau.

Bảng 4 bao gồm các tính chất đặc trưng không được qui định trong Bảng 3, đây là các tính chất thực nghiệm qui định cho các ứng dụng rộng rãi hoặc có ý nghĩa đặc thù của vật liệu polycacbonat đúc và đùn.

Bảng 3 - Tính chất chung và điều kiện thử (Được lựa chọn từ ISO 10350-1)

Tên chỉ tiêu

Đơn vị

Phương pháp thử

Loại mẫu (kích thước, mm)

Chuẩn bị  mẫu thử *

Điều kiện thử và các hướng dẫn bổ sung

Tính chất lưu biến

Tốc độ chảy thể tích (MVR)

cm3/10 min

ISO 1133

Hợp phần đúc

-

Nhiệt độ 300 °C, lượng nạp 1,2 kg

Tính chất cơ học

Mô đun kéo

MPa

TCVN 4501- 2:2009 (ISO 527-2)

Mẫu thử đúc phun loại A theo ISO 3167

M

Tốc độ thử 1 mm/min

Ứng suất ở điểm chảy

MPa

Tốc độ thử 50 mm/min

Biến dạng ở điểm chảy

%

Tính chất cơ học

Biến dạng danh nghĩa khi đứt

%

TCVN 4501- 2:2009 (ISO 527-2)

Mẫu thử đúc phun loại A theo ISO 3167

M

Tốc độ thử 50 mm/min

Ứng suất tại biến dạng 50%

MPa

Ứng suất khi đứt

MPa

Tốc độ thử 5 mm/min. Chỉ thử nếu biến dạng khi đứt ≤ 10 %

Biến dạng khi đứt

%

Mô đun kéo rão

MPa

ISO 899-1

Trong 1 h và 1000 h, biến dạng ở mỗi trường hợp ≤ 0,5 %

Mô đun uốn

MPa

ISO 178

80 x 10 x 4

Tốc độ thử 2 mm/min

Độ bền uốn

MPa

Độ bền va đập Charpy không khía

kJ/m2

ISO 179- 1eU

80 x 10 x 4

e - va đập cạnh U - không khía

Tính chất nhiệt

Nhiệt độ thủy tinh hóa

°C

ISO 11357-2

Hợp phần đúc

-

Tốc độ quét 10 °C/ min

Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng

°C

ISO 75-2

80 x 10 x 4

Độ bền uốn 1,8 MPa và 0,45 MPa, va đập theo chiều bẹt

Nhiệt độ chảy mềm Vicat

°C

ISO 306

≥ 10 x 10 x 4

M

Tốc độ gia nhiệt 50 °C/h, gia tải 50 N

Hệ số giãn nở nhiệt theo chiều dài

°C -1

ISO 11359-2

10 x 10 x 4

23 °C đến 55 °C song song và vuông góc với hướng đúc phun

Tính chất nhiệt

Cấp độ cháy

Cấp

IEC 60695- 11-10

125 x13 x 1,5 (chiều dày danh nghĩa hoặc dày hơn)

M

Sử dụng phương pháp B, xác định cấp V-2, V-1, V-0

Chỉ số Oxy

%

ISO 4589-2

80 x 10 x 4

Sử dụng phương pháp A (đốt trên bề mặt)

Tính chất điện

Hệ số tổn hao điện môi

-

IEC 60250

≥ 60 x ≥60 x 2

M

Tần số 100 Hz và 1 Hz, bù hiệu ứng mép điện cực

Hằng số điện môi

-

Điện trở suất khối

Ω.m

TCVN 7918: 2008 (IEC 60093)

Điện thế 500 V

Điện trở suất bề mặt

Ω

Điện áp đánh thủng

kV/mm

IEC 60243-1

≥ 60 x ≥60 x 1

M hoặc Q

Sử dụng điện cực hình cầu có đường kính 20 mm, thời gian thử ngắn, tốc độ tăng điện áp 2 kV/s. Nhúng chìm trong dầu biến áp phù hợp với IEC 60296

Chỉ số phóng điện bề mặt tương đối (CTI)

-

IEC 60112

≥ 15 x ≥15 x 4

M

Sử dụng dung dịch thử A

Các tính chất khác

Độ hấp thụ nước

%

ISO 62

Chiều dày ≥1

M

Đo giá trị bão hòa ngâm chìm trong nước ở 23 °C và giá trị cân bằng ở 23 °C / độ ẩm tương đối 50 %

Khối lượng riêng

kg/m3

TCVN 6039- 1:2008 (ISO 1183)

≥ 10 x ≥10 x 4

a M - Đúc phun. Q - Đúc ép (sử dụng sản phẩm tấm đúc ép nếu không thể chế tạo mẫu thử theo phương pháp đúc phun do không đủ khả năng chảy để điền đầy khuôn).

Bảng 4 - Bổ sung các tính chất chung, điều kiện thử với các ứng dụng đặc thù của vật liệu polycacbonat đúc và đùn

Tên chỉ tiêu	Đơn vị		Phương pháp thử		Loại mẫu (kích thước, mm)		Chuẩn bị mẫu thử a		Điều kiện thử và các hướng dẫn bổ sung
Tính lưu biến
Tốc độ chảy khối lượng (MVR)	g/10 min		ISO 1133		Hợp phần đúc		-		Nhiệt độ 300 °C, lượng nạp 1,2 kg
Tính chất cơ học
Ứng suất chảy với tốc độ thử chậm hơn	MPa		TCVN 4501-2: 2009 (ISO 527-2)		Mẫu thử được đúc phun loại A theo tiêu chuẩn ISO 3167		M		Tốc độ thử 5 mm/ min, chỉ xác định nếu biến dạng khi đứt ≤ 10%
Biến dạng chảy với tốc độ thử chậm hơn	%
Độ bền va đập Izod có khía rãnh	kJ/m2		ISO 180		80 x 10 x 3				Dựa theo phương pháp A
Tính chất cơ học
Độ bền va đập Charpy có khía		kJ/m2		ISO 179-1		80 x 10 x 3		M		Dựa theo phương pháp 1eA, va đập cạnh
Tính chất điện (với mẫu thử dày hơn)
Hệ số tổn hao điện môi		-		IEC 60250		≥ 60 x ≥60 x 3		M		Tần số 100 Hz và 1 Hz, bù hiệu ứng mép điện cực
Hằng số điện môi		-
Điện trở suất khối		Ω.m		TCVN 7918: 2008 (IEC 60093)						Điện thế 500 V
Điện trở suất bề mặt		Ω
Điện áp đánh thủng		kV/mm		IEC 60243-1		≥ 60 x ≥60 x 3		M		Sử dụng điện cực hình cầu có đường kính 20 mm, thời gian thử ngắn, tốc độ tăng điện áp 2 kV/s. Nhúng chìm trong dầu biến áp phù hợp với IEC 60296
Chỉ số phóng điện bề mặt (CTI)		-		IEC 60112		≥ 15 x ≥15 x 4		M		Sử dụng dung dịch thử A
Các tính chất khác
Số độ nhớt		cm3/g		ISO 1628-4		Hợp phần đúc		-		Xác định giá trị trung bình cho hai dung dịch riêng biệt
a M - Đúc phun

 

MỤC LỤC

Lời nói đầu …………………………………………………………………………………………………...

Lời giới thiệu …………………………………………………………………………………………………

1. Phạm vi áp dụng ………………………………………………………………………………………….

2. Tài liệu viện dẫn ………………………………………………………………………………………….

3. Chuẩn bị mẫu thử ………………………………………………………………………………………..

3.1. Nguyên tắc chung ……………………………………………………………………………………...

3.2. Xử lý vật liệu trước khi đúc ……………………………………………………………………………

3.3. Đúc phun ………………………………………………………………………………………………..

3.4. Đúc ép …………………………………………………………………………………………………..

4. Ổn định mẫu thử ………………………………………………………………………………………….

5. Xác định các tính chất …………………………………………………………………………………...