تست لیوانی مواد پلییورتان، به عنوان یک روش ساده برای بررسی خواص مواد اولیه و نیز خواص فوم حاصله در صنعت مرسوم میباشد. از دیگر روشهای ارزیابی فرمولاسیونها پس از تست لیوانی فوم، میتوان به روشهای آزمون در مقیاس بزرگتر یعنی تست جعبهای و نیز تست دستگاهی فوم اشاره نمود. تجهیزات انجام تست و روش انجام آن به شرح ذیل می باشد.
تجهیزات و لوازم مورد نیاز:
- همزن مکانیکی با سرعت بالا
- لیوانهای پلاستیکی/ کاغذی
- ترازوی با دقت بالا
- سرنگ
- کرونومتر
- حلال برای تمیز کردن پره همزن (به عنوان مثال، متیلن کلراید)
نمونهای از روش انجام تست لیوانی فوم در ادامه آورده شده است:
مرحله ۱: 100 گرم از مخلوط پلیال را در یک لیوان کاغذی یا پلاستیکی ۵۰۰ سیسی وزن کنید.
مرحله ۲: مواد فومزا را به طور متوالی با همزدن ملایم به جزء پلیال اضافه کنید. در فرآیند اختلاط باید از تبخیر عامل فومزای فیزیکی اجتناب کرد. وقتی ماده فومزا اضافه شده و مخلوط می کنیم، قسمتی از آن تبخیر میشود. بنابراین باید با افزودن ماده فومزای بیشتر، افت وزنی آن را تنظیم نمود. افزودن و همزدن حداقل سه بار تکرار میشود تا به مقدار دقیق برسد. پس از اینکه ماده فومزای فیزیکی به طور کامل در مخلوط پلیال پخش شد، مرحله بعدی تست انجام میپذیرد.
مرحله ۳: جزء دوم یعنی ایزوسیانات را در یک لیوان جداگانه وزن کنید. مقدار کل ایزوسیانات برابر با مقدار محاسباتی به علاوه مقدار باقیمانده در لیوان پس از ریختن است. مقدار باقیمانده را میتوان به طور جداگانه از قبل تعیین نمود.
مرحله ۴: سپس جزء ایزوسیانات را در مخلوط حاوی پلیال ریخته و حدود ۵ ثانیه آن را مخلوط کنید.
مرحله ۵: اجازه دهید مخلوط فوم در همان لیوان بالا آمده یا آن را در یک لیوان دیگر پس از اختلاط بریزید. روش دوم پیشنهاد میشود و بلافاصله زمان کرمی شدن، ژل و عدم چسبندگی فوم را اندازه بگیرید.
مرحله ۶: پره همزن را بلافاصله پس از اختلاط با استفاده از متیلن کلراید یا سایر حلالها تمیز کنید.
مرحله ۷: فوم بدست آمده را در دمای اتاق برای چند ساعت یا برای تسریع در پخت، در دمای ۸۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت درون آون قرار دهید. نمونهها را برای آزمایش فوم از قسمتهای بالایی (نه قسمت های پایینی) از لیوان برش دهید.
نحوه اندازهگیری خواص اولیه واکنش فوم شدن در تست لیوانی (زمانهای واکنش و دانسیته آزاد فوم) به طور خلاصه توضیح داده شده است:
زمان کرمی شدن: فاصله زمانی بین شروع اختلاط همه مواد فوم و زمانی که مخلوط شفاف به حالت کرمی رنگ در می آید و شروع به بالا آمدن میکند.
زمان ژل شدن: ویسکوزیته مایع فوم با گذشت زمان به دلیل انجام واکنشهای اتصالات عرضی افزایش مییابد. برای تعیین ژل شدن، کافی است یک میله یا چوب را داخل سطح فوم فرو کرده و بیرون بکشید. زمانی که نخ شدن بین میله و فوم رخ دهد را زمان ژل شدن مینامند.
زمان بالا آمدن: فاصله زمانی بین شروع اختلاط مواد تا زمان فوم شدن کامل و رشد فوم را “زمان بالا آمدن” میگویند. در اختلاط دستگاهی، این پارامتر معادل فاصله زمانی بین ریختن مواد در قالب و زمان کامل شدن فوم و پر کردن قالب میباشد.
زمان عدم چسبندگی: فاصله زمانی بین همزدن مواد تا زمانی که سطح فوم با دست زدن چسبندگی نشان ندهد. این بدان معنی است که واکنشهای شیمیایی کامل شده است. در برخی موارد زمان عدم چسبندگی فومهای ریجید قبل از زمان بالا آمدن رخ میدهد.
دانسیته آزاد فوم (FRD): برای محاسبه دانسیته آزاد فومها، جرم یا وزن فوم برش خورده را بر وزن آن درون آب (به عبارت دیگر حجم فوم) تقسیم کنید. این روش به نام “روش ارشمیدس” معروف است.
بدون دیدگاه