Permeation & Polymers

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Gasdurchlässigkeit (volumetrisch) nach DIN 53380-1 bzw. nach DIN 53380-V

Gasdurchlässigkeit (volumetrisch) DIN 53380-1 bzw. DIN 53380-VBeschreibung:

Universelle Prüfmethode für nahezu beliebige Gase zur Bestimmung der Gasdurchlässigkeit von Kunststoff-Folien in Abhängigkeit vom Prüfgas (andere Probenmaterialien auf Anfrage).

Ergebniseinheit:
  • Gasdurchlässigkeit q in cm3/(m2*d*bar),
  • Permeationskoeffizient P (normiert auf die Dicke des Musters) in cm3*mm/(m2*d*bar).
  • Angabe cm3 bei Normzustand nach DIN 1343: Volumen Gas bei 273,15 K (0°C) und 101325 Pa (1 atm).

(Verwandte) Normen:

  • DIN 53380-2,
  • DIN 53380-3,
  • DIN 53380-4: Verfahren zur Bestimmung der Gasdurchlässigkeit,
  • ISO 1399:1983 Elastomere, Bestimmung der Gasdurchlässigkeit, Prüfung mit konstantem Volumen,
  • ISO 2872:1977 Elastomere, Bestimmung der Gasdurchlässigkeit, Prüfung mit konstantem Druck.

Prüfmethode:

Die Probe wird in eine Permeationszelle so eingebaut, dass sie die Barriere zwischen zwei abgetrennten Kammern bildet.

Eine Messkammer wird mit dem Prüfgas unter dem Prüfdruck befüllt. Nachdem die Messtemperatur erreicht ist, wird die Messung gestartet. Das durch die Probe permeierende Gas verdrängt Flüssigkeit aus einem U-Rohr, welches mit der anderen Messkammer verbunden ist.

Der Permeationskoeffizient ergibt sich aus der Auftragung des verdrängten Volumens gegen die Zeit.

Nachweisgrenze:
Umfang der Norm: ca. 3 bis 20000 cm3/(m2*d*bar) Für abweichende Messbereiche erbitten wir Ihre Anfrage.

Erforderlicher Prüfkörper:

Senden Sie uns ein Muster etwa in der Größe eines DIN-A4-Blattes zu.

Nicht flache Probekörper: bitte um Rücksprache.

Die Norm macht keine Vorschriften über die Probengröße, vorgeschlagen wird ein Durchmesser von 100 mm.

Die Proben sollen repräsentativ für das Material, frei von Fehlern und Defekten sowie gleichmäßig in der Dicke sein. Die Probendicke bestimmen wir für Sie auf Wunsch nach DIN 53370.

Vorgeschlagen wird die Prüfung von drei unabhängigen Mustern pro Test. Wir messen standardmäßig Proben der Dicke von 20 µm - 3 mm, andere auf Anfrage. Die Probenpräparation führen wir für Sie durch.

Für unterschiedliche Prüfgase und Probentypen verwenden wir verschieden große Muster. Falls Sie die Probenpräparation selbst vornehmen wollen, erfragen Sie bitte die erforderlichen Probengeometrien.

Bei empfindlichen Beschichtungen kann es sinnvoll sein, erst die Träger zu präparieren und dann zu beschichten. Bitte informieren Sie uns, falls ihre Proben z.B. zum mechanischen Versagen unter Druck (Prüfgas, O-Ring Dichtungen) neigen.

Prüfmedium:

Gase, Dämpfe, Lösungsmittel über Siedepunkt;

Standard: O2, CH4, N2, Ar, He, H2, CO2, Cl2

Unsere Prüfzellen sind durch korrosionsfeste Auslegung nahezu universell einsetzbar.

Bitte kontaktieren Sie uns für spezielle Fragestellungen. Die Prüfmethode ist in der Regel auf Einzelstoffe und Mischungen von Substanzen mit stark unterschiedlichen Permeationsraten beschränkt.

Prüfkonditionen:

Nach Norm: 23 °C +/- 2 °C, trockenes Gas, Druck auf der Feed-Seite entspricht dem Atmosphärendruck.

Bei Mecadi mögliche Prüfbedingungen:

  • Standard -50 °C bis +150 °C,
  • auf Anfrage auch andere Temperatur, anderer Druck oder andere Feuchte.

Mögliche Genauigkeit bei Mecadi: besser +/-0,1 K (Soll: +/-2 K; Erfahrungswert: +/- 1 K ergibt bei Elastomeren bis zu 20 % Messwertänderung).

Bei Mecadi mögliche Prüfdrücke: Standard bis 100 bar, andere auf Anfrage.

Sprechen sie mit uns über spezielle Effekte und Anforderungen an die Proben bei hohen Drücken.
Ebenfalls möglich sind Temperaturprofile (nicht-isotherme Messungen) zur Bestimmung von Morphologieänderungen und deren Beeinflussung durch Medien und Druck. Mecadi bietet basierend auf dieser Methode auch weitergehende Untersuchungen zur Bestimmung von Gaslöslichkeiten (Sorption und Desorption), Diffusionskoeffizienten und der Bestimmung der Durchbruchzeit durch Barrieren an.

Des Weiteren können Wechselwirkungen von Medium und Polymer untersucht werden, die Aussagen zu Beständigkeit sowie physikalischen und chemischen Reaktionen unter Prozessbedinungen ermöglichen und somit Kriterien für die Auswahl von Werkstoffen liefern.

Aus Gründen der Arbeitssicherheit und der Genauigkeit wird diese Methode mit einem quecksilbergefüllten U-Rohr nur noch auf speziellen Kundenwunsch durchgeführt. Wir empfehlen stattdessen die manometrische Methode nach DIN 53380-2 bzw. DIN 53380-M mit elektronischen Druckaufnehmern.

Diesen Artikel finden Sie hier auch als PDF. Hier finden Sie mehr Informationen zur Prüfmusterherstellung.

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