DIN 16945-1989 Testing of resins hardeners and accelerators and catalyzed resins《树脂、硬化剂、加速剂和催化树脂的试验 》.pdf

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1、I I Rea kt ions harze, Rea ktionsm ittei und Reaktionsharzmassen Prfverfahren c + m U c c e - 5 U C 6 E z c c e E I L Y - c ; z a E E a K C C x c E c E c .E i E ! k E pi n 1 n C C n 4. - - - a 2 a : 7 4 T c a - DIN 16 945 DIN1 DIN 16745 89 2794442 0039787 0T DK 678.063.5 : 678.043/.044 : 620.1 DEUTS

2、CHE NORM Mrz 1989 Reaction resins, reactants and reaction moulding materials; test methods Ersatz fr Ausgabe 04.76 Inhalt Seite Seite 1 Anwendungsbereich und Zweck . 1 4.20 quivalente UP- bzw. PHA-Doppelbindungen 2.1 Reaktionsharze . 1 5 Prfung yon ReaMionsmitteln je 100 g Substanz . 7 2 Begriffe .

3、1 2.2 Reaktionsmittel 2 (Hrter, Beschleuniger und andere) 7 2.3 Reaktionsharzmassen 2 5.1 Dichte 7 . . 3 Probenahme . 2 5.2 Brechza 7 4 Prfung von Reakionsharren . 4.1 Dichte . 4.2 Brechzahl 4.3 Farbzahl . 4.4 Viskositt im Anlieferzustand . 4.6 Viskositt nach Warmlagerung (sowie Viskosittsaufbau) 4.

4、6 Schmelzintervall 4.7 Flammpunkt 2 4.8 Masseverlust . 2 4.9 Asche . 4.10 Fllstoffe und Verunreinigu 4.1 1 Trockenrckstand und Einbrennrckstand 4 4.12 Surezahl . 4 4.1 3 Verseifungszahl . 4 4.14 Gehalt an flchtigen Anteilen 4 4.1 5 Epoxid-Aquivalent . 5 4.16 Hydroxylzahl 6 (Styrol und andere Monomer

5、e) 4.1 7 Gehalt an Methacrylat 6 4.18 Gehalt an Isocyanat 6 4.19 Organisch gebundenes Chlor und Brom . 6 1 Anwendungsbereich und Zweck Diese Norm gilt fr die Prfung von Reaktionsharzen, Reak- tionsrnitteln (Hrter, Beschleuniger u. a.) und Reaktionsharz- massen irn Sinne von Abschnitt 2. Die in den A

6、bschnitten 4 bis 6 angegebenen Prfverfahren bercksichtigen Reaktionsharze auf Basis von Epoxidharzen, Methacrylatharzen, ungesttigten Polyesterharzen, Phen- acrylatharzen) und Isocyanatharzen im Sinne von Ab- schnitt 2 und die entsprechenden Reaktionsmittel und Reak- tionsharzmassen. Welche Eigensch

7、aften im Einzelfall zu bestimmen sind, richtet sich nach den Festlegungen fr das betreffende Erzeugnis. Prfung von Reaktionsharzformstoffen siehe DIN 16 946 Teil 1. 5.3 Viskositt im Anlieferzustand . 7 5.4 Schmelzintervall . 5.5 Flammpunkt . 9 5.8 Wassergehalt . 9 5.10 Gehalt an Aktivsauerstoff . .

8、. 10 6 Prfung von Reaktionsharrrnas . 10 6.1 Isothermer Viskosittsverlauf . 10 6.2 Temperaturanstieg . . 11 6.3 Gelierzeit . 12 6.4 Verhalten beim Hrten . 6.5 Ermittlung der Gesamt-Volumenschwindung durch Dichtebestimmung 14 7 Prfbericht . 15 Zitierte Nonnen und andere Unterlagen . 16 Frhere Ausgabe

9、n Anderungen Erluterungen . 16 5.9 Sureanhydridgehalt . . . 9 2 Begriffe 2.1 Reaktionsharze Reaktionsharze sind flssige oder verflssigbare Harze, die fr sich oder mit Reaktionsmitteln (Hrter, Beschleuniger u. a.) ohne Abspaltung flchtiger Komponenten durch Polyaddition bzw. Polymerisation hrten. Anm

10、erkung: Man spricht bei diesen Reaktionsharzen auch z. B. von Gieharzen, Larninierharzen, Irnprgnier- harzen, Trnkharzen, Trufelharzen. l) In der anglo-amerikanischen Literatur werden diese inkor- rekterweise auch als ,Vinylester“ bezeichnet. Fortsetzung Seite 2 bis 16 NorrnenausschuB Kunststoffe (F

11、NK) im DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Norrnenausschu Materialprfung (NMP) im DIN DIN 16 945 Mrz 7989 Preisar. . Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GrnbH. BurggrafenstraBe 6, 1000 Berlin 30 03.89 - Vertr.-Nr. O01 1 DIN1 DIN 16945 89 = 2794442 0039788 T2b = Seite 2 DIN 16 945 2.1.1 Ep

12、oxidharze (im folgenden kurz ,Ep-Hare“) 3, genannt) sind Reaktionsharze mit einer zur Hrtung ausrei- chenden Anzahl von Epoxid-Gruppen. 2.1.2 Methacrylathane (im folgenden kurz ,MA-Harze“ genannt) sind Reaktionsharze, die aus einem polymerisier- baren Gemisch von polymeren und monomeren Methacryl- s

13、ureestern bestehen. 2.1.3 Ungesttigte Polyesterharze (im folgenden kurz ,UP- Hare“) genannt) sind Reaktionsharze bestehend aus Polyestern, bei denen mindestens eine der Komponenten (meist mehrwertiger) Alkohol, vorzugsweise aber (meist mehrwertige) Carbonsure ungesttigt ist und die mit mono- meren p

14、olymerisierbaren Verbindungen copolyerisierbar sind. 2.1.4 Isocyanatharze sind Reaktionsharze mit einer zur Hrtung ausreichenden Anzahl von Isocyanat-Gruppen3). 2.1.5 Phenacrylatharzel) (im folgenden kurz ,PHA-Harze“ genannt) sind Reaktionsharze aus Phenyl- undloder Pheny- len-Derivaten (z. B. aus G

15、lycidylethern von Bisphenol A oder von Novolaken) mit endstndig veresterter Acrylsure undl oder Methacrylsure, die in monomolekularen Verbindungen wie Styrol gelpst sind, mit denen sie copolymerisieren knnen. 2.2 Reaktionsmittel 2.2.1 Hrter sind Stoffe oder Stoffgemische, die die Poly- merisation (z

16、. B. bei MA-, UP- und PHA-Harzen) oder Polyad- dition (z. B. bei EP-Harzen und Isocyanatharzen) und damit das Hrten bewirken. 2.2.2 Beschleuniger sind Substanzen, die, in kleinen Men- gen zugesetzt, Reaktionen, z. B. die Vernetzungsreaktion, beschleunigen. 2.3 Reaktionsharzmassen Reaktionsharzmassen

17、 sind verarbeitungsfertige Mischungen eines Reaktionsharzes mit den erforderlichen Reaktionsmit- teln (Hrter, Beschleuniger u. a.), mit oder ohne Fllstoffe, gegebenenfalls mit Lsemitteln. Anmerkung: Je nach Verarbeitung und Anwendung spricht man bei diesen Reaktionsharzmassen auch z. B. von Gieharzm

18、assen, Laminierharzmassen, Imprgnier- harzmassen, Trnkharzmassen. Trufelharzmassen. 3 Probenahme Dem zu prfenden Erzeugnis wird eine Durchschnittsprobe entnommen, deren Menge fr den Umfang aller vorgesehe- nen Prfungen ausreicht (Begriff Durchschnittsprobe siehe DIN V 53 242 Teil 1). 4 Prfung von Re

19、aktionsharzen4) In Tabelle 1 sind Hinweise gegeben, nach welchen Prfverfah- ren die Reaktionsharze im Regelfall geprft werden knnen (O). Welche Prfungen im Einzelfall durchzufhren sind, richtet sich nach den einschlgigen Normen oder den Angaben in technischen Lieferbedingungen oder sonstigen Festleg

20、ungen. Die Prfungen sind im Normalklima DIN 50 014 - 23150-2 durchzufhren, falls nichts anderes angegeben ist. 4.1 Dichte Die Dichte wird nach DIN 51 757 bestimmt. 4.2 Brechzahl Die Brechzahl wird nach DIN 51 423 Teil 2 bestimmt. 4.3 Farbzahl Die Farbzahl wird nach der Hazenfarbskala nach DIN IS0 62

21、71 bestimmt, intensive Gelbfrbung - etwa ab Hazenfarbzahl 100 - wird als Jodfarbzahl nach DIN 6162 bestimmt. 4.4 Viskositt im Anlieferzustand Die dynamische Viskositt im Anlieferzustand (01) wird nach DIN 53 015 oder mit einem Rotationsviskosimeter nach DIN 53 214 in Verbindung mit DIN 53 O19 Teil 1

22、 oder mit einer Viskosittswaage bei einer festzulegenden und im Prfbe- richt anzugebenden Temperatur bestimmt. Anmerkung: Als Metemperaturen werden empfohlen 23, 60,80 und 100 OC. 4.5 Viskositt nach Warmlagerung (sowie Falls nichts anderes festgelegt ist, wird die Probe (24 k 0,5) h bei einer Temper

23、atur von (120 f 2) OC in einem geschlosse- nen Gef gelagert. Anschlieend wird die Viskositt nach Abschnitt 4.4 bestimmt (Viskositt nach Warmlagerung v2). Der Viskosittsaufbau stellt die durch die Warmlagerung bedingte Viskosittserh- hung, bezogen auf die Ausgangsviskositat, dar. Der Viskosittsaufbau

24、 wird nach folgender Zahlenwertglei- chung berechnet und in O/o angegeben: Viskosittsaufbau) v2 - Vl Vi Viskosittsaufbau = . 100 4.6 Schmelzintervall Zur Beurteilung des Schmelzverhaltens von festen EP-Har- zen wird das Schmelzintervall nach DIN 53 181 bestimmt. 4.7 Flammpunkt Der Flammpunkt wird na

25、ch DIN IS0 2592 (Prfung im offenen Tiegel nach Cleveland) bestimmt. Liegt der Flammpunkt nach DIN IS0 2592 unter 79%. wird er nach DIN 53 213 Teil 1 (Prfung im geschlossenen Tiegel) bestimmt. 4.8 Masseverlust Etwa 5 g Reaktionsharz (Einwaage ME) werden in einen Blechdeckel mit ebenem Boden (75 mm k

26、5 mm Durchmes- ser, mit etwa 12 mm Randhhe) auf 1 mg eingewogen und, falls nichts anderes festgelegt ist, 3 h im Wrmeschrank bei (140 k 2) OC gelagert. Nach Abkhlen auf Raumtemperatur wird zurckgewogen (Auswaage MA). Der Masseverlust in O0 ist dann: Masseverlust = ME - MA .loo ME l) Siehe Seite 1 2,

27、 Kurzzeichen EP fr Epoxid und UP fr ungesttigte Poly- ester siehe DIN 7728 Teil 1. 3) Epoxidharze fr Anstrichstoffe siehe DIN 53 188, ungest- tigte Polyesterharze fr Anstrichstoffe siehe DIN 53 184, Isocyanatharze fr Anstrichstoffe siehe DIN 53 185. 4, Beim Umgang mit Reaktionsharzen, Reaktionsmitte

28、ln, Reaktionsharzmassen und den bentigten Prfmitteln sind die notwendigen gesundheitlichen Schutzmanah- men zu treffen. Dabei sind die einschlgigen Vorschriften zu beachten. DIN1 DIN 16945 89 2794442 0039789 962 Prfung DIN 16 945 Seite 3 EP-Harze MA-Harze UP-Harze Tabelle 1. Masseverlust Asche lit-

29、4.8 O O 4.9 O O gefllt gefllt gefllt 1 un- 1 gefllt g ef I I t Eigenschaft nach un- I Abschnitt I gefllt I Surezahl Verseifungszahl Gehalt an flchtigen Anteilen Brechzahl Farbzahl Viskositt im Anlieferzustand a) nach DIN 53 015 4.1 2 O O O O 4.13 O 4.14 O O b) mit Rotationsviskosimeter nach DIN 53 2

30、14 Methacrylatgehalt Isocyanatgehalt i+ 4.4 4.1 7 O O 4.18 Viskositt nach Warmlagerung 14.5 I.j.l.l./.l. 4.20 quivalente UP- bzw. Vinylester-Doppel- bindungen je 100 g Substanz I 4.6 I I Schmelzintervall I I ! O O O O Flammpunkt 14.7 1.1010101010 Fllstoff e I 4.10 I 1.1 1.1 lo Verunreinigungen I 4.1

31、0 I O I 1.1 1.1 Epoxid-quivalent I 4.15 O O I I I I l l Hydroxylzahl I 4.16 1 Organisch gebundenes Chlor und Brom I4.19! O I O 1 O I O I O I O 4.9 Asche Etwa 5 g Reaktionsharz (Einwaage ME) werden in einen Por- zellantiegel mit etwa 50 ml Inhalt (z. B. Tiegel DIN 12 904- 1150) auf 1 mg eingewogen, z

32、uerst vorsichtig ber der Flamme des Bunsenbrenners trocken verascht und dann bei 500 bis 600 OC im Tiegelofen 30 min geglht. Nach Abkhlen im Exsik- kator auf Raumtemperatur wird zurckgewogen (Auswaage MA). Der Ascheanteil wird als Massenanteil o (A) in Prozent nach folgender Gleichung berechnet: 1 O

33、0 w (A) = . MA ME 4.1 O Fllstoff e und Verunreinigungen Etwa 3 g Reaktionsharz (Einwaage ME) werden in einen 100- mi-Erlenmeyerkolben auf 1 mg eingewogen. Der Harzanteil wird durch Zugabe von etwa 50 mi Aceton oder Dichlorme- than gelst. Nach Abfiltrieren des Fllstoffes bzw. der Ver- unreinigungen d

34、urch einen vorher bei 105 OC getrockneten Glasfiltertiegel5) wird mit etwa100 mi desverwendeten Lse- mittels nachgewaschen und bei 105 Oc bis zur Gewichtskon- stanz getrocknet. Nach Abkhlen im Exsikkator auf Raum- temperatur wird zurckgewogen (Auswaage MA). Der Gehalt an Fllstoff bzw. Verunreinigung

35、en in Yo ist dann: 100 MA ME _. 5, ber die Bezugsquelle gibt Auskunft: Normenausschu Kunststoffe, Burggrafenstrae 6, 1000 Berlin 30. DIN1 DIN Lb945 89 W 2794442 0033790 b4 = Seite 4 DIN 16 945 Tabelle 1. (Fortsetzung) Brechzahl Farbzahl Eigenschaft 4.2 O O 4.3 e I Prfung I Isocyanatharze I PHA-Harze

36、 Viskositt im Anlieferzustand a) nach DIN 53 015 b) mit Rotationsviskosimeter nach DIN 53 214 gefllt gefllt I un- I gefllt I Az:itt I gefllt I 4.4 O O 4.4 O e O O Dichte 14.1 1 O 1 O i O 1 O Flammpunkt Masseverlust 4.7 O O O O 4.8 Surezahl Verseifungszahl I 45 I i l Viskositt nach Warmlagerung I 4.1

37、 2 O O 4.1 3 O I 4.6 i Schmelzintervall I i I Hydroxylzahl Methacrylatgehalt Isocyanatgehalt 4.1 6 O 4.17 4.1 8 O O Asche I 4.9 I 0 I I I Fllstoff e I 4.10 1 1.1 I. Verunreinigungen I 4.10 1 O 1 I Gehalt an flchtigen Anteilen I 4.14 1 Epoxid-quivalent I 4.15 I I I i Organisch gebundenes Chlor und Br

38、om 14.191 O O I O I O 1 4.20 1 quivalente UP- bzw. Vinylester-Doppel- bindungen je 100 g Substanz Mssen aus besonderen Grnden andere als die angegebe- nen Lsemittel zum Lsen des Reaktionsharz-Anteiles ver- wendet werden, sind diese im Prfbericht anzugeben. Anmerkung: Das Prfverfahren eignet sich nic

39、ht zur Bestim- mung des Gehaltes an Fllstoffen und Verunreinigun- gen, die im verwendeten Lsemittel ganz oder teil- weise lslich sind. 4.1 1 Trockenrckstand und Einbrennrckstand Wird in der Praxis nicht bestimmt. 4.1 2 Surezahl Die Saurezahl wird nach DIN 53 402 bestimmt. 4.1 3 Verseifungszahl Die V

40、erseifungszahl wird nach DIN 53 401 bestimmt. 4.14 Gehalt an flchtigen Anteilen (Styrol und andere Monomere) Einige Tropfen (0,4 bis 0,5 g) Reaktionsharz werden in ein zuvor gewogenes niedriges Wgeglas DIN12605 80 x 30 eingefllt, das Wgeglas wird gut verschlossen und auf 1 mg gewogen (Einwaage ME).

41、Dann werden einige Tropfen Toluol hinzugefgt. Durch kurzes Umschwenken wird das mit Toluol verdnnte Reaktionsharz in dnner Schicht auf die gesamte Bodenflche des Wgeglases verteilt. AnschlieBend wird die Probe im offenen Wgeglas im Wrmeschrank bei (110 k 2) Oc 2 h gelagert und nach Abkhlen auf Raumt

42、empe- ratur im Exsikkator zurckgewogen (Auswaage MA). Der Gehalt an Styrol als Maccenanteil ist in Prozent 4 4 4 DIN1 DIN Lb945 89 2794442 0039793 510 Anmerkung: Sofern andere flchtige Verbindungen vorhan- den sind, kann nach dem gleichen Verfahren gearbei- tet werden. Dabei sind jedoch gegebenenfal

43、ls die Temperatur und Dauer der Lagerung zwischen Liefe- rer und Abnehmer zu vereinbaren. 4.1 5 Epoxid-quivalent Das Epoxid-quivalent stellt diejenige Reaktionsharzmenge in g dar, die 16 g epoxidisch gebundenen Sauerstoff (Epoxid- sauerstoff) enthlt. 4.15.1 Verfahren A Das Verfahren A stimmt sachlic

44、h mit der Internationalen Norm IS0 3001 : 1978 berein. Es ist jedoch nicht bei stick- stoffhaltigen Reaktionsharzen anwendbar. 4.15.1.1 Kurzbeschreibung des Prfverfahrensc) Das in Chloroform und Eisessig gelste Reaktionsharz wird mit Tetraethylammoniumbromid-Lsung versetzt und mit Perchlorsure titri

45、ert. Der Verbrauch an Perchlorsure ist dem Gehalt an Epoxidsauerstoff quivalent. 4.15.1.2 Prfmittel Essigsure (Eisessig) mit einem Massenanteil von 99 bis 100h, zur Analyse Essigsureanhydrid, zur Analyse Chloroform, zur Analyse Kaliumhydrogenphthalat, zur Analyse Indikatorlsung: Lsung von 0,l mg Kri

46、stallviolett in 100 ml Perchlorsure, c(HCi04) = 0,l molli (Herstellung siehe Abschnitt 5.6; die Temperatur der Lsung ist auf 0,l K zu messen.) Tetraethylenammoniumbromid-Lsung (Zum Herstellen werden 100 g Tetraethylenammoniumbro- mid in 400 ml Eisessig gelst. Dazu werden einige Tropfen Indikatorlsun

47、g gegeben. ndert sich dadurch die Farbe, mu durch Zugeben von Perchlorsure c(HCi04) = 0,l molli die ursprngliche Farbe wieder eingestellt werden.) Anmerkung : Bei manchen wenig reaktiven EP-Harzen emp- fiehlt es sich, Tetrabutylammoniumjodid in fester Form oder als 10oige Lsung in Chloroform zu ver-

48、 wenden. In diesem Fall ist Lichteinwirkung mglichst zu vermeiden. Die Lsung ist nicht bestndig und rnu vor jeder Titration neu angesetzt werden. Eisessig 4.15.1.3 Gert Waage mit einer Fehlergrenze von 0,l mg Erlenmeyerkolben, 100 oder 250 mi mit Schliff Brette auf Vorratsflasche oder 10-ml-Brette P

49、ipette, 10 mi Glasapparatur mit Kegelschliffverbindungen; Luftrume durch Calciumchlorid vor Feuchtigkeit geschtzt Magnetrhrer, Rhrstab mit Polytetrafluorethylen ummantelt Thermometer, das gestattet, die Temperatur auf 0,l K zu messen 4.1 5.1.4 Durchfhrung In den Erlenmeyerkolben wird eine Probe, die 0,6 bis 0,9 Epo- xid-Milliquivalent enthlt