Dichte ASTM D 792 (ISO 1183)

Die Dichte ist das Materialgewicht pro Volumeneinheit bei 23 °C und wird üblicherweise in g/cm³ oder g/ml angegeben. Die relative Dichte ist das Verhältnis des Gewichts eines gegebenen Volumens eines bestimmten Materials zu dem desselben Volumens an Wasser bei einer angegebenen Temperatur. Die Dichte kann auf unterschiedliche Weise gemessen werden, wie in ASTM D 792/ISO 1183 beschrieben ist:

• Methode A: Eintauchmethode für Kunststoffe im fertig gestellten Zustand
• Methode B: Pyknometermethode für Kunststoffe in Form von Pulver, Granulat, Pellets oder geformten Gegenständen, die zu kleinen Teilchen zerkleinert wurden.
• Methode C: Titrationsmethode für Kunststoffe in ähnlichen Formen wie denen, die für Methode A erforderlich sind.
• Methode D: Dichtegradientensäulenverfahren für Kunststoffe ähnlich denen, die für Methode A erforderlich sind.

Wasseraufnahme ASTM D 570 (ISO 62)

Kunststoffmaterialien absorbieren Wasser. Der Feuchtigkeitsgehalt kann zu Veränderungen der Dimensionen oder anderer Eigenschaften wie des elektrischen Isolationswiderstands, der dielektrischen Verluste, der mechanischen Festigkeit und des Aussehens führen.

Die Bestimmung der Wasseraufnahme durch ein Kunststoffproben mit definierten Abmessungen wird durch Eintauchen in Wasser für eine vorgeschriebene Zeit und bei einer vorgeschriebenen Temperatur durchgeführt. Die gemessenen Resultate werden entweder in Milligramm aufgenommenes (absorbiertes) Wasser oder als Prozentsatz des Gewichtsanstiegs angegeben. Der Vergleich der Wasseraufnahme von verschiedenen Kunststoffen ist nur möglich, wenn die Proben identische Abmessungen und denselben physikalischen Zustand haben.

Die Proben werden 24 Stunden bei 55 °C vorgetrocknet, auf Raumtemperatur abgekühlt und gewogen, bevor sie für eine vorgeschriebene Zeit und bei einer vorgeschriebenen Temperatur in Wasser eingetaucht werden. Die Wasseraufnahme kann gemessen werden.

• Bei 23 °C: Die Probekörper werden in einen Behälter mit destilliertem Wasser bei 23 °C gegeben. Nach 24 Stunden werden die Proben getrocknet und gewogen.
• Bei 100 °C: Die Proben werden 30 Minuten lang in siedendes Wasser getaucht, 15 Minuten lang in Wasser mit einer Temperatur von 23 °C abgekühlt und erneut gewogen.
• Bis zur Sättigung: Die Proben werden in Wasser mit einer Temperatur von 23 °C eingetaucht, bis die vollständige Sättigung erreicht ist.

Die Wasseraufnahme kann ausgedrückt werden als

• Menge des aufgenommenen Wassers
• Menge des Wassers, die pro Oberflächeneinheit aufgenommen wurde
• Prozentsatz des aufgenommenen Wassers in Bezug zur Menge der Probe

Formschwund ASTM D 955 (ISO 2577)

Der Formschwund ist der Unterschied zwischen den Abmessungen der Form und dem damit hergestellten geformten Gegenstand. Er wird in Prozent oder in Millimeter pro Millimeter angegeben.

Für den Formschwund in Fließrichtung und den Formschwund quer zu Fließrichtung werden getrennte Werte angegeben. Bei glasgefüllten Materialien können erhebliche Abweichungen zwischen diesen beiden Werten auftreten. Der Formschwund unterliegt zudem weiteren Parametern wie dem Design des Teils, dem Design der Form, der Temperatur der Form, dem Spritzdruck und der Zyklusdauer.

Beispielwerte für den Formschwund, die anhand einfacher Teile wie Zugstäbe und Scheiben bestimmt werden, können lediglich als Anhaltspunkte für die Materialauswahl dienen. Beim Design von Teilen und Werkzeugen dürfen sie nicht herangezogen werden. Wenden Sie sich für weitere Informationen bitte an Ihren örtlichen GE Plastics-Vertreter.

Schmelzemassen-Fließgeschwindigkeit/Schmelzevolumen-Fließgeschwindigkeit ASTM D 1238 (ISO 1133)

Bei der Schmelzindexprüfung (MFR) oder Schmelzvolumen-Indexprüfung (MVR) wird das Fließen von geschmolzenem Polymer durch eine Plastifiziereinheit unter spezifizierten Temperatur- und Lastbedingungen gemessen.

Abbildung 14-24. Schmelzflussindexprüfung.

Die Plastifiziereinheit besteht aus einem vertikalen Zylinder mit einer kleinen Düse (2 mm) am Boden und einem herausnehmbaren Kolben im oberen Bereich. Eine Materialbeschickung im Zylinder wird mehrere Minuten lang vorgeheizt. Der Kolben wird auf das geschmolzene Polymer aufgesetzt, so dass sein Gewicht das Polymer durch die Düse und auf einen Auffangteller treibt. Das Zeitintervall für den Test beträgt je nach Viskosität des Kunststoffs zwischen 15 Sekunden bis 6 Minuten. Die verwendeten Temperaturen sind 220 °C, 250 °C und 300 °C. Die verwendeten Lasten sind 1,2 kg, 5 kg und 10 kg.

Die Menge an Polymer, die nach einem spezifischen Intervall aufgefangen wurde, wird gewogen und auf das Gewicht in Gramm umgerechnet, das in 10 Minuten extrudiert worden wäre. Der Schmelzflussindex wird in Gramm pro Referenzzeit ausgedrückt.

Ein Beispiel: MFR (220/10) = xx g/10 min steht für die Schmelzfließgeschwindigkeit bei einer Testtemperatur von 220 °C und einer nominellen Last von 010 kg.

Der Schmelzflussindex von Polymeren ist von der Schergeschwindigkeit abhängig. Die Schergeschwindigkeiten bei dieser Prüfung liegen erheblich unter den bei normalen Fertigungsbedingungen auftretenden Geschwindigkeiten. Daher korrelieren nach diesem Verfahren gewonnene Daten nicht mit dem Verhalten in der Praxis.