Yoğunluk ( TS EN ISO 1183-1)
Yoğunluk, malzemenin birim hacimdeki madde miktarıdır. hacmi belli olmayan malzemeler yoğunluk hesaplama işlem biraz farklıdır. Hacmi belli olmayan malzemeler için kullanılan yöntemlerden bir tanesi TS EN ISO 1183-1 standardında belirtilen Metot A daldırma yöntemidir ve Laboratuvarımızda bu yöntem kullanılmaktadır. Bunun için özel aparatları olan yoğunluk terazisi kullanılmaktadır. Burada temel prensip havada ve yoğunluğu önceden bilinen sıvıdaki tartımların sonucu standardın belirttiği hesaplama ile malzeme yoğunluğunun bulunmasıdır.
Yüksek yoğunluk geçirgenlik özelliğini azaltmakla beraber malzeme sertliğini artırırken Düşük yoğunluk darbe direncini ve gerilim çatlağına karşı direnci artırır.
Deney kısaca şu şekilde yapılır (ISO 1183-1) :
0,1 mg hassasiyetindeki malzemenin önce havada tartımı alınır
Sonra alkol içinde tartımı yapılarak otomatik olarak yoğunluk değerinin terazi üzerindeki göstergesinden (g/cm3) okunması şeklinde yapılır.
Kütlesel Erime Akış Hızı (MFR) Tayini ( TS EN ISO 1133-1)
MFR, önceden belirlenen sıcaklık ve yük altında, piston konumu şartlarında, belirli uzunluk ve çaptaki kalıptan akan erimiş malzeme miktarıdır. Birimi genellikle g/10dk olarak verilir. Temel olarak, termoplastik örneklerin (esas olarak granül vb şekilde) ısıtılarak akışkan hale getirilmesi ve silindir içinden akmaya zorlanmasıdır.genellikle plastik malzemenin karakteristiğinin analiz edilmesinde kullanılır.
MFR deneyi polietilen malzeme için genellikle 190°C ve 5kg yük altında yapılmaktadır. Malzemenin akışkanlığına göre standartda belirlenen sürede parça kesimi yapılır.
Deney kısaca şu şekilde yapılır (Ref. ISO 1133-1) :
- Cihaz 190 ºC ‘ye ısıtılır
- Test edilecek malzeme parçaları (yakl. 3-5 g) cihazdaki çelik silindir içine boşaltılır.
- 10-20 mm boyunda sicim şeklinde malzeme akacak şekilde otomatik kesme süresi tespit edilir.
- Kesilen 1-2 parça haricindeki 5-10 parça tartılır , ortalaması alınır ve standardda verilen formülde yerine konarak g/10 dak cinsinden MFR değeri bulunur.
İç Basınca Mukavemetin Tayini (TS EN ISO 1167-1/2)
İç basınca karşı direncin saptanmasına ilişkin testler, termoplastik boru parçalarının özelliklerinin ve dayanıklılığının saptanmasında temel oluşturur. Boruların çalışma ömrünün hızlandırılmış olarak yüksek deney şartlarında belirlendiği bir test yöntemidir.
Borular standartlarda verilen şartlardan belirli bir sıcaklık, çevre gerilmesi ve sürede iç basınca maruz bırakıldığında; test süresi sonucunda boru çevresinde patlama ve hasar oluşmamalıdır.Bu test ile boruların 20 ºC ve 80 ºC ‘de basınç altında dayanma performansı ölçülür.
Deney kısaca şu şekilde yapılır
Test numuneleri uçları kapatılarak 20 ºC ‘deki su içinde 100 h, 80 ºC ‘deki su içinde ise 165 h süreyle standartta verilen formülün uygulanmasıyla bulunan basınç verilir.
Süre sonunda numunede hasar olup olmadığı gözlenir.
Çekme Özelliklerini Tayini (TS EN ISO 62-1/3)
Malzemenin kopma anındaki uzama miktarının % olarak belirlendiği testtir. çekme cihazı ile yapılan kopma uzaması testi sabit hız altında test edilen numunenin kopma noktasına kadar çekilmesi ile yapılır. Uzama miktarı cihaz üzerindeki ekstansiyometre yardımı ile otomatik ölçülür Deney metotları, belirli şartlar altında deney parçalarının çekme özelliklerinin araştırılması, çekme mukavemeti ve diğer özellikleri tayini için kullanılır.
Deney kısaca şu şekilde yapılır
Boru parçasından kesilen numuneler kaşık numune hazırlama aparatında tip1 ,tip2, tip3 olarak kesilir.
Çekme cihazı çeneleri arasına sıkıştırılır ve uzamaya tabi tutulur.
% uzama (l0 ilk boyuna göre) en az % 350 olmalıdır.teknik şartnamelere göre değişiklik gösterebiLir.
Pigment veya Karbon Siyahi Dağılım Derecesinin Tayini (TS EN ISO 18553)
Boru hattı sistemleri için üretilen termoplastik ürünler genellikle renklendirilirler. Tipik olarak ince karbon siyahı parçacıkları veya renklendirilmiş pigmentler kullanılır. Bu malzemeler normalde boru ekstrüzyonu öncesi hammaddelere karıştırılır. Renklendirmenin amacı, dış ortamlarda kullanılması veya depolanması durumunda, polimerin ultraviyole ışınlar ile bozulmasını önlemektir. Karbon siyahı malzeme için iyi şekilde dağılmaması durumunda , bazı bölgeler güneş radyasyonu ve ısı gibi çevresel şartlara karşı korunmasız kalacaktır.Korunmasız alanlar ise zayıf noktalar olup bu noktalardan malzeme diğer yerlere kıyasla çok daha hızlı şekilde bozulmaya başlayacaktır.İlave olarak malzeme gevrekleşir ve çatlama başlama noktasını oluşturur. Bu nedenle malzemenin homojen dağılımı hayati öneme sahiptir.
Bu yöntem; dağılım göstermiş parçacık boyutlarının fiziksel ölçümü ile dağılım derecesinin değerlendirilmesi ve dağılımının sınıflandırılmasını kapsamaktadır. Yapılan ölçüm sonucu PE boru için dağılım derecesinin ≤3 olması gerekmektedir.
Kalsinasyon ve Piroliz ile Karbon Siyahı Tayini (TS EN ISO 6964)
Borunun UV ışınlara mukavemetinin sağlanması için yapısında bulunan karbon miktarının % olarak tespit edilmesi amacı ile yapılır. Deney saf azot gazı ile yüksek sıcaklıkta ısı fırınında yakılarak yapılır.
Hammadde veya boru parçasının tanımlanan bir miktarının (yaklaşık 1 gram) 550°C’de 45 dakika süre ile bir azot gazı akışı altında pirolizi ve 900°’de kalsinasyonudur (yakarak toz durumuna getirme). Karbon siyahı miktarı, kalsinasyon ve pirolizden önceki ve sonraki kütle farkından hesaplanır. Ağırlıkça % 2 – 2,5 arasındaki Karbon siyahı miktarı, yer üstü uygulamalarında güneş ışığına maruz kalan borularda UV radyasyona karşı en etkin korumayı sağlamaktadır.
Uzunluğundaki Değişim Tayini (TS EN ISO 2505)
Termoplastik boruların boyca eski halini alabilme özelliğinin tayini hava içinde uygulanan bir yöntemi kapsar. Uzunluğundaki değişim, sabit kesitli, iç ve dış çeperleri düz termoplâstik boruların tamamına uygulanabilir. Çeperleri düz olmayan yapısal termoplastik borulara uygulanmaz ve et kalınlığı 16 mm den daha büyük olan borularda ölçülmesi uygun değildir Belirli uzunluktaki bir boru parçası hava ısıtmalı etüv içine yerleştirilir ve burada belirli bir sıcaklıkta belirli bir süreyle tutulur ve % olarak ilk halinden ne kadar uzama veya kısalma davranışı yaptığının analiz eden test yöntemidir.
Boru parçasının işaretlenmiş kısmının uzunluğu, aynı koşullar altında ısıtma işleminden önce ve sonra ölçülür. Isıtma işleminden sonra deney parçasının yüzeyinin görünüşünde değişiklik olmamalıdır
Uçucu Madde Muhtevası Tayinin (TS EN 12099)
Polietilen (PE) boru malzemelerinin 105°C da uçucu madde muhtevasının tayini, polietilen boru sistemlerinde kullanılan elemanlara uygulanır. Deney, verilen bir sıcaklıktaki etüve konulan bir deney parçasının kütle kaybının tayini esasına dayanır.
Oksidasyon İndüksiyon Süresini Tayini (TS EN ISO 11357-1/6)
OIT, PE malzemedeki antioksidan katkının , yüksek sıcaklık şartlarında oksijen ortamında malzemenin oksidasyona uğramasını önlediği süredir.Bu, bir kalorimetrik ölçme yapılarak malzemenin belirli bir sıcaklıkta, oksijen veya hava içinde ve atmosferik basınçta ekzotermik oksidasyonunun başlangıcına kadar geçen süre olarak belirlenir. Oksidasyon indüksiyon süresinin ölçülmesi plastik hamuru malzemesinin değerlendirilmesine yardımcı olur. Polietilen malzemelerin OIT tayini genellikle 200°C de saf oksijen altında yapılmaktadır. PE borular için kriter oksidasyon süresi minimum 20 dakikadır. OIT testi, PE boruların imalat, kaynak ve uzun dönem dayanım şartlarında ne kadar iyi stabilize olduğunun ölçüsüdür. Şayet malzeme iyi stabil hale gelmezse, ekstrüzyon, kaynak veya yüksek sıcaklık uygulamalarında bozulmaya başlayacak olup bunun sonucunda ise boru ömrü azalacaktır.
Boyutların Tayini (TS EN ISO 3126)
OIT, PE malzemedeki antioksidan katkının , yüksek sıcaklık şartlarında oksijen ortamında malzemenin oksidasyona uğramasını önlediği süredir.Bu, bir kalorimetrik ölçme yapılarak malzemenin belirli bir sıcaklıkta, oksijen veya hava içinde ve atmosferik basınçta ekzotermik oksidasyonunun başlangıcına kadar geçen süre olarak belirlenir. Oksidasyon indüksiyon süresinin ölçülmesi plastik hamuru malzemesinin değerlendirilmesine yardımcı olur. Polietilen malzemelerin OIT tayini genellikle 200°C de saf oksijen altında yapılmaktadır. PE borular için kriter oksidasyon süresi minimum 20 dakikadır. OIT testi, PE boruların imalat, kaynak ve uzun dönem dayanım şartlarında ne kadar iyi stabilize olduğunun ölçüsüdür. Şayet malzeme iyi stabil hale gelmezse, ekstrüzyon, kaynak veya yüksek sıcaklık uygulamalarında bozulmaya başlayacak olup bunun sonucunda ise boru ömrü azalacaktır.