Essais sur les matériaux plastiques/polymères

Les produits en caoutchouc et en plastique sont utilisés dans une grande variété de domaines. L'évaluation de leurs performances de base et des composants qui déterminent leur performance est indispensable pour le développement de produits et le contrôle de qualité. Shimadzu propose non seulement une large gamme d'instruments d'évaluation, mais fournit également un soutien complet, de l'application au service après-vente.

Les instruments Shimadzu offrent des solutions pour l'évaluation des matériaux plastiques, y compris l'évaluation des matériaux plastiques, l'évaluation des matières premières, l'évaluation des produits et l'évaluation des produits.

Les mousses subissent des procédures de test pour quantifier leur capacité à récupérer après des charges et à résister à des forces répétées. L'une de ces normes de test est l'ASTM D3574, qui contient une série de tests pour caractériser les différentes propriétés de la mousse. Cela inclut des mesures de la densité de la mousse, de l'odeur, des réponses aux forces dynamiques, du vieillissement et des propriétés mécaniques. Pour les tests mécaniques, les mousses sont soumises à des forces de compression et de traction, et leurs valeurs de déformation et de résistance sont mesurées. Trois tests de compression, B1, B2 et C, sont définis et nécessitent le contrôle d'un test mécanique multi-segmenté. Le test B1, appelé test de déflexion de force d'indentation, mesure la force nécessaire pour produire certaines indentations dans la mousse. Les forces sont rapportées sous forme de valeurs de déflexion de force d'indentation (IFD) et donnent des informations sur le soutien de la mousse. Le test B2, appelé test de charge résiduelle d'indentation, est utilisé pour déterminer l'épaisseur comprimée du rembourrage sous une personne moyenne. L'épaisseur de la mousse est mesurée sous différentes charges et rapportée sous forme de valeur de charge résiduelle d'indentation (IRGL). Le test C, appelé test de déflexion de force de compression, est utilisé pour déterminer la quantité de force nécessaire pour produire une compression de 50 % sur toute la surface d'un échantillon. Cet article décrit un cas d'exemple dans lequel les trois tests sont réalisés sur de la mousse de polyuréthane.

Chaque plastique manufacturé est soumis à des conditions de charge mécanique tout au long de sa durée de vie opérationnelle. Afin de prévenir les défaillances mécaniques, il est impératif de déterminer et de vérifier régulièrement les propriétés mécaniques pour confirmer que le matériau est adapté à l'application prévue. Le test de traction est l'une des méthodes couramment utilisées pour déterminer les propriétés mécaniques des plastiques. Les fabricants, les consommateurs, les chercheurs et les agences de réglementation sont quelques exemples de groupes qui effectuent des tests de traction pour garantir la cohérence, vérifier la qualité et développer des normes. Les tests de traction sont le plus souvent réalisés à l'aide d'un cadre d'essai universel, de mors et d'un extensomètre. Shimadzu Scientific Instruments propose une gamme complète de cadres d'essai, de mors et d'extensomètres qui répondent ou dépassent les exigences énoncées dans les normes de test telles que l'ASTM D638 et l'ISO 527.

Les plastiques biodégradables sont des plastiques qui se décomposent en composés de faible masse moléculaire par des microorganismes dans l'environnement. Ils se dégradent donc facilement dans la nature, ce qui est une caractéristique opposée à celle des plastiques à base de pétrole. Ils sont recommandés pour les produits à usage unique. À l'heure actuelle, il est vrai qu'ils sont inférieurs aux plastiques à base de pétrole en termes de durabilité et de fonctionnalité, c'est pourquoi la recherche et le développement de nouveaux matériaux sont en cours pour trouver une solution fiable.

Les résines utilisées dans les CFRP peuvent être facilement différenciées par analyse par spectrophotométrie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). La FTIR est un outil efficace pour le contrôle de qualité lors de la détermination des composants de résine des CFRP avant le recyclage. Dans cet article, les CFRP thermodurcissables et thermoplastiques ont été mesurés par FTIR et leurs résines composants ont été différenciées.

La FTIR est optimale pour l'analyse de tels contaminants plastiques. Cependant, le spectre infrarouge des plastiques dégradés diffère du modèle spectral avant dégradation. Par conséquent, lors des recherches utilisant des bibliothèques de plastiques disponibles dans le commerce, même si un résultat de recherche est en tête de liste, il peut involontairement consister en un modèle spectral d'une autre substance, rendant l'identification et la qualification difficiles. Dans cet article, nous présentons un exemple des changements dans le spectre infrarouge d'un plastique dégradé par la chaleur, ainsi qu'une recherche d'échantillon utilisant une bibliothèque contenant des données créées en modifiant la température de chauffage et le temps au préalable.

Les plastiques se dégradent sous l'effet de la lumière ultraviolette et de la chaleur. Cependant, il est difficile de déterminer jusqu'où la dégradation pénètre dans un matériau en se basant sur son apparence extérieure. L'étendue de la dégradation à l'intérieur d'un matériau peut être confirmée en découpant des sections transversales du matériau et en effectuant une analyse de cartographie avec un microscope infrarouge. Nous décrivons une technique analytique qui confirme l'étendue de la dégradation ultraviolette du plastique polypropylène utilisé dans divers produits de tous les jours, et comparons les résultats avec l'observation visuelle de la dégradation ultraviolette.

Les matériaux en résine (plastiques) se trouvent dans une grande variété d'objets utilisés au quotidien. Récemment, les plastiques ont commencé à être utilisés comme matériaux structurels dans les équipements de transport, tels que les automobiles et les avions, en raison de leur résistance et de leur légèreté. Dans ces applications, il est important de comprendre les propriétés de résistance mécanique de ces plastiques. L'ASTM D638 spécifie les méthodes de test de la résistance à la traction des plastiques et d'autres matériaux en résine et pour le calcul de leurs propriétés mécaniques, et décrit les exigences de précision pour les cadres de test et les accessoires utilisés.

Ce document présente le test de dureté conformément à la norme mentionnée ci-dessus (ISO/TS 19278:2019) par le Testeur de Dureté Dynamique Ultra-Micro DUH™-210 de Shimadzu pour les plastiques utilisant des matériaux plastiques représentatifs.