Contenido de cenizas
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Contenido de cenizas (ASH)
La medición del contenido de cenizas permite el control del contenido inorgánico en un compuesto plástico. Se agregan rellenos y refuerzos a los materiales termoplásticos para modificar las propiedades como rigidez, dureza, resistencia química y a la corrosión, resistencia al fuego, contracción diferencial, intemperie y, en algún momento, para reducir los costos. Las propiedades están influenciadas por el tipo y la cantidad de relleno. Hay dos métodos comunes para realizar la prueba de cenizas. El método tradicional, regido por ASTM D5630 y ASTM D2584, consiste en colocar 3 - 5 g del material de muestra en un crisol y calentar en un horno a temperaturas superiores a la temperatura de combustión del polímero base. La mayoría de los rellenos son estables a una temperatura muy superior a eso y permanecen como residuos o cenizas a medida que el polímero se quema. La masa del residuo dividida por la masa de las muestras de plástico se expresa en porcentaje (%) e indica la medida de la carga en el compuesto. ASTM D5630 puede no proporcionar el contenido de relleno absoluto en todos los casos que incluye polímeros llenos de CaCO3, nanoarcillas y negro de carbón. El método de prueba D2584 se recomienda para muestras desconocidas, y en casos donde la fusión de las porciones inorgánicas puede ser motivo de preocupación. Estas pruebas identificarán el contenido total de relleno, pero no pueden determinar el porcentaje de rellenos individuales en materiales de relleno múltiple sin pruebas adicionales del contenido de cenizas .El segundo método para determinar el contenido de cenizas es muy sofisticado y se conoce como análisis termogravimétrico (TGA) regido por ASTM E1131. Aunque TGA es similar al método tradicional en principio, sin embargo, existen diferencias importantes entre ambos. TGA requiere un tamaño de muestra mucho más pequeño de aproximadamente 10 mg en comparación con 23 g en el método tradicional. La muestra se calienta a través de un perfil de calentamiento programado controlado con precisión por una computadora. La recopilación de datos se basa en la pérdida de peso en función de la temperatura. La interpretación de los datos requiere mano de obra calificada con entrenamiento significativo, el análisis de la muestra es relativamente más largo y dura de 30 minutos a varias horas según el perfil de calentamiento. Aunque el equipo en sí es mucho más caro, sin embargo, los datos recibidos son invaluables y tienen una aplicación de ingeniería mucho más grande que solo el residuo de ceniza TGA
Tamaño de la muestra:
Se usan típicamente diez gramos de muestra, se pueden probar pesos de muestra más pequeños, pero la precisión disminuye con tamaños de muestra más pequeños.
Procedimiento:
Una prueba de ceniza implica tomar una cantidad conocida de muestra, colocar la muestra pesada en un crisol de porcelana seco / prepesado, quemar el polímero en una atmósfera de aire alta temperaturas; para carga minerales como talco , caolino , wollastonite, mica, bario sulfato recomendamos 750°C , si es fibra de vidrio o carga metalica 800/850°C , si se trata de carbonato de calcio no rebasar 600°C para evitar que el carbonato se convierta en antes en oxido de calcio (calcinación) perdiendo dióxido de carbono y distorsionando el resultado. Despues un 2 horas sacar y pesar el crisol después de que se haya enfriado a temperatura ambiente en un desecador. El residuo de ceniza que queda en el crisol se considera relleno a menos que el residuo sea inferior al 1%. Los residuos de menos del 1% son típicamente el resultado de aditivos que no se queman. El resultado de la prueba de cenizas se expresa como% de cenizas. Se realiza un examen óptico ampliado del residuo de ceniza para determinar si la ceniza es de vidrio, mineral o una combinación de ambos. El contenido total de cenizas es igual al peso de la ceniza dividido por el peso de la muestra original multiplicado por el 100%.Normas ASTM D2584, D5630, ISO 3451, ISO 6427, DIN 1172, DIN EN 2331 Los estándares se pueden obtener de las autoridades de estándares apropiadas.