Permeation & Polymers

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Gasdurchlässigkeit (IR-Absorptionsverfahren) nach DIN 53380-4 bzw. DIN 53380-I

Gasdurchlässigkeit (IR-Absorptionsverfahren) DIN 53380-4 bzw. DIN 53380-IBeschreibung:

Prüfmethode zur Bestimmung der Kohlenstoffdioxid-Durchlässigkeit von Kunststoff-Folien oder Hohlkörpern (andere Prüfmedien und Probenmaterialien auf Anfrage).

Ergebniseinheit:
Für Folien:
Flächenbezogene Kohlenstoffdioxiddurchlässigkeit in cm3/(m2*d*bar) ;
normiert auf die Dicke des Musters:
Permeationskoeffizient in cm3*mm/(m2*d*bar).
Hohlkörperbezogene Kohlenstoffdioxiddurchlässigkeit in cm3/(d*bar).

Angabe cm3 im Normzustand nach DIN 1343:
Volumen Gas bei 273,15 K (0°C) und 101325 Pa (1 atm)

(Verwandte) Normen:

DIN 53380-1,
DIN 53380-2,
DIN 53380-3: 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 vom Prüfgas (Kohlenstoffdioxid, ...) unter dem Prüfdruck durchströmt, durch die andere Kammer strömt ein Trägergas (Luft, ...) im Kreislauf, welches das durch die Probe permeierende Prüfgas über den Sensor transportiert. Bei Hohlkörpern wird das Trägergas oder das Prüfmedium durch den Innenraum geleitet, das jeweils andere Gas strömt außen um den Hohlkörper.

Nachweisgrenze:
Umfang der Norm: ca. 0,05 bis 5000 cm3/(m2*d*bar) für Folien bzw. 0,0005 bis 50 cm3/(d*bar) für Hohlkörper.
Für abweichende Messbereiche erbitten wir Ihre Anfrage.

Erforderlicher Prüfkörper:

Im Falle von Folien senden Sie uns Muster etwa in der Größe eines DIN-A4-Blattes zu. Für nicht flache Probekörper bitten wir um Rücksprache. Die Norm sieht eine Probenfläche bei Folien von 50 cm2 vor. 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 53534. Vorgeschlagen wird die Prüfung von drei unabhängigen Mustern pro Permeationsrichtung, die Norm macht keine Vorgaben zur minimalen Prüfmusterzahl. Wir messen standardmäßig Proben der Dicke von 20 µm - 3 mm, andere auf Anfrage. 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 Probengeometrien. Bei empfindlichen Beschichtungsversuchen kann es sinnvoll sein, zuerst 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:

Die Norm sieht nur CO2 vor, es können auch CH4, N2, Ar, He, H2, Cl2 oder andere Prüfgase verwendet werden. 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:

Temperatur und Gasdruck sind nicht festgelegt in der Norm.

Bei Mecadi mögliche Prüftemperaturen:
Standard: -50 °C bis + 150 °C, andere auf Anfrage

Mögliche Genauigkeit bei Mecadi:
Besser +/-0,1 K (Soll: +/-0,01 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 Prozessbedinugen ermöglichen und somit Kriterien für die Auswahl von Werkstoffen liefern.

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

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