پلیپروپیلن (PP)، بهعنوان تولیدشدهترین ترموپلاستیک{0}منظور عمومی، به دلیل عملکرد ثابت، مستقیماً بر قابلیت اطمینان و ایمنی محصولات پاییندستی تأثیر میگذارد. ایجاد یک فرآیند آزمایش علمی و استاندارد برای دستیابی به کنترل کیفیت نهایی از مواد خام تا محصولات نهایی بسیار مهم است. فرآیند آزمایش PP مصرف مواد خام، نظارت بر فرآیند تولید، تأیید عملکرد محصول نهایی و ارزیابی سازگاری محیطی را پوشش میدهد. برای اطمینان از صحت و مقایسه داده ها باید مطابق با استانداردهای بین المللی یا ملی (مانند ISO، ASTM، GB) انجام شود.
آزمایش مصرف مواد خام نقطه شروع فرآیند است. برای رزین PP خریداری شده یا مواد اصلاح شده، ابتدا باید یک بازرسی بصری انجام شود تا اطمینان حاصل شود که رنگ دانه ها یکنواخت و عاری از ناخالصی های قابل مشاهده، گرد و غبار و نوارهای بلند هستند. متعاقباً، ویژگیهای فیزیکوشیمیایی پایه مورد آزمایش قرار گرفتند: اندازهگیری نرخ جریان مذاب (MFR) (ISO 1133) برای ارزیابی سیال بودن پردازش و اطمینان از تطابق با پنجره فرآیند استفاده شد. طیفسنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) یا تشدید مغناطیسی هستهای (NMR) برای تأیید ساختار مولکولی و نوع کوپلیمریزاسیون (هموپلیمر، کوپلیمر بلوکی یا کوپلیمر تصادفی) برای تأیید نسبت مونومر پروپیلن به اتیلن استفاده شد. کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC) برای تعیین نقطه ذوب و تبلور برای تعیین اینکه آیا ایزوتاکتیک و خواص حرارتی با مشخصات مطابقت دارند یا خیر، استفاده شد. تعیین محتوای خاکستر (ISO 3451) برای تجزیه و تحلیل کمی محتوای پرکننده معدنی برای جلوگیری از انحرافات نادرست{4}}ترکیب یا نسبت استفاده شد. در صورت لزوم، آزمایش توزیع وزن مولکولی (GPC) برای ارزیابی پایداری فرآیند پلیمریزاسیون انجام شد.
نظارت بر فرآیند تولید در طول مراحل اصلاح و قالبگیری انجام شد. برای اختلاط، پر کردن، یا تقویت فرآیندهای اصلاح، نظارت بر زمان واقعی دما، سرعت پیچ و نرخ تغذیه در هر بخش از اکسترودر برای جلوگیری از گرمای بیش از حد موضعی منجر به تخریب حرارتی مورد نیاز بود. قبل از خروج هر دسته از مواد اصلاحشده از خط تولید، نمونهها بهطور تصادفی برای تأیید MFR و آزمایش خواص مکانیکی (استحکام کششی ISO 527، مدول خمشی ISO 178، مقاومت ضربهای بریدگی ISO 179) انتخاب میشوند تا از پراکندگی یکنواخت اصلاحکننده و مطابقت با استانداردهای عملکرد اطمینان حاصل شود. برای PP تقویتشده با فیبر، توزیع طول فیبر و پیوند سطحی نیز آزمایش میشوند (مشاهده میکروسکوپی یا تجزیه و تحلیل SEM) تا از نقاط ضعف در محصول جلوگیری شود.
تأیید عملکرد محصول نهایی به مجموعه کاملی از آزمایشهای خواص فیزیکی و مکانیکی تحت شرایط محیطی استاندارد نیاز دارد. علاوه بر آزمایشهای معمول کشش، خمش و ضربه، آزمایشهای خاصی مطابق با الزامات کاربردی انجام میشود: دمای اعوجاج گرمایی (HDT ISO 75) برای ارزیابی-بار دمایی- ظرفیت باربری بالا. سختی راکول (ISO 2039) برای بازتاب مقاومت در برابر سایش سطح. رتبه بندی بازدارندگی شعله طبق UL94 یا GB/T 2408؛ خواص الکتریکی (مقاومت حجمی IEC 60093، مقاومت دی الکتریک IEC 60243) برای اطمینان از ایمنی الکتریکی؛ و برای تماس با غذا یا کاربردهای پزشکی، آزمایشهای مهاجرت (مانند مهاجرت کل GB 31604، مهاجرت خاص) و ارزیابیهای زیست سازگاری مورد نیاز است. برای PP شفاف یا آبکاری شده، عبور نور (ISO 13468) و زبری سطح (Ra) نیز باید آزمایش شوند تا از سازگاری با پردازش های بعدی اطمینان حاصل شود.
ارزیابی سازگاری محیطی گامی مهم در تأیید قابلیت اطمینان محصولات در خدمت است. تست مقاومت در برابر آب و هوا از پیری لامپ زنون (ISO 4892-2) یا پیری فرابنفش (ISO 4892-3)، همراه با چرخه حرارتی (به عنوان مثال، -40 درجه تا 80 درجه) و پیری گرمای مرطوب (85 درجه / 85 درصد RH)، ترکیبی از اثرات رطوبت و رطوبت در دمای مواد استفاده میکند. آزمایش مقاومت شیمیایی شامل غوطه ور کردن نمونه ها در اسیدها، قلیاها، روغن ها یا حلال ها، نظارت دوره ای تغییرات در کیفیت و تخریب خواص مکانیکی برای تعیین محیط های قابل اجرا و محدوده غلظت است. برای اجزای باربر طولانی مدت، آزمایش خزش و خستگی نیز برای شبیه سازی عملکرد طول عمر در شرایط تنش واقعی مورد نیاز است.
پردازش داده و قابلیت ردیابی به همان اندازه حیاتی هستند. تمام نتایج آزمون باید با استفاده از کنترل فرآیند آماری (SPC) برای تجزیه و تحلیل روندها و اصلاح سریع انحرافات احتمالی وارد سیستم مدیریت کیفیت شود. هر دسته از مواد خام و محصولات نهایی به طور منحصربهفردی شناسایی میشوند که امکان ردیابی کامل از آزمایش تا تولید و کاربرد را فراهم میکند و الزامات نظارتی و حسابرسی مشتری را برآورده میکند.
به طور خلاصه، فرآیند آزمایش پلاستیک های پلی پروپیلن مبتنی بر تأیید مواد خام است که با نظارت بر فرآیند تولید تضمین می شود و بر عملکرد محصول نهایی و آزمایش سازگاری محیطی متمرکز است. در ترکیب با یک سیستم مدیریت و ردیابی مبتنی بر داده، یک شبکه کنترل کیفیت چند بعدی-چند بعدی-می سازد. این سیستم نه تنها عملکرد پایدار و قابل اعتماد مواد PP را تضمین می کند، بلکه پشتیبانی با کیفیت جامد را برای کاربرد آنها در زمینه های سخت مانند بسته بندی، خودرو، الکترونیک و پزشکی ارائه می دهد.