Perguntas e respostas

Como medir o teor de umidade em materiais TPE com um analisador de umidade halógeno

Como medir o teor de umidade do TPE (elastômero termoplástico) com um analisador de umidade halógeno? Esta é uma questão de grande interesse tanto para os fornecedores de TPE quanto para seus clientes. Este artigo apresenta uma solução de determinação de umidade para uma amostra típica de TPE. Você aprenderá como medir o teor de umidade de amostras de TPE com um analisador de umidade halógeno, bem como o procedimento operacional e as boas práticas do analisador de umidade halógeno rápido VM-E01.

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Analisador de umidade halógeno VM-E01(0,1 mg/0,0001 g)

Analisador de umidade halógeno VM-E01(0,1 mg/0,0001 g)

Contexto

Os fornecedores de peças plásticas e seus clientes se preocupam com qualidade e produção rápida. A umidade adequada na matéria-prima garante compostagem e moldagem sem problemas, superfícies lisas e propriedades mecânicas ideais. O analisador de umidade halógeno rápido VicoMeter VM-E01 é ideal para uma medição de umidade simples e exata no chão de fábrica.

A medição de umidade em plásticos com um analisador de umidade halógeno é um método ASTM reconhecido: D6980-12, "Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics by Loss in Weight".

A VicoMeter é especialista em testes de umidade e oferece soluções setoriais rápidas e direcionadas. Este artigo apresenta uma solução de medição de umidade para amostras típicas de TPE (elastômero termoplástico): como medir o teor de umidade do TPE com um analisador de umidade halógeno, além do procedimento operacional e das boas práticas do analisador de umidade halógeno rápido VM-E01.

Informações relacionadas

Antes de aprender como medir a umidade de TPE (elastômero termoplástico) com o analisador de umidade halógeno VM-E01 e os seus procedimentos operacionais, você também pode querer saber o seguinte:

Perguntas frequentes sobre TPE e plásticos

WKT-A9 Analisador de umidade residual Karl Fischer coulométrico

WKT-A9 Analisador de umidade residual Karl Fischer coulométrico

Determinação do valor de referência

Neste ensaio, foi utilizado o analisador de umidade Karl Fischer VicoMeter WKT-A9 para determinar o valor de referência de umidade do TPE (elastômero termoplástico). Em conjunto com o forno Karl Fischer WKT-V2, a amostra é transferida para a câmara do forno e a umidade liberada é conduzida por nitrogênio seco até a célula eletrolítica para medição.

Configurações recomendadas para amostras da indústria de plásticos

Se você não dispõe de um método de referência para amostras de plásticos no VM-E01, a VicoMeter recomenda estas configurações, com base na experiência experimental:

  • Modo de aquecimento: Padrão

  • Modo de desligamento: Automático (1 mg/140 s)

  • Tamanho da amostra: 30 g

  • Resolução: Alta (0,1 mg/0,0001 g)

  • Pré-aquecimento: em espera, 100 °C; na temperatura de espera, pré-aqueça o prato vazio por 1 minuto e, em seguida, tare.

Seleção da temperatura de secagem

Mesma amostra aquecida em duas temperaturas diferentes

Figura 1: mesma amostra aquecida em diferentes temperaturas

(Clique na imagem para ampliar)

Escolha uma temperatura de secagem que corresponda ao valor de referência Karl Fischer. Fusão ou mudança acentuada de cor indica que a temperatura está alta demais. Algumas amostras inevitavelmente descoloram quando aquecidas (a poliamida fica inevitavelmente marrom).

A Figura 1 compara amostras após duas corridas de aquecimento. À esquerda: temperatura correta — sem fusão ou descoloração. À direita: a amostra ficou marrom, portanto a temperatura estava alta demais.

Manuseio de amostras plásticas

Meça as amostras prontamente. Caso contrário, encha o recipiente completamente (use um recipiente menor se necessário) e sele-o para minimizar o ar e evitar a absorção de umidade durante o armazenamento.

Procedimento para medir amostras de TPE (elastômero termoplástico) com um analisador de umidade halógeno

Coloque o analisador de umidade halógeno rápido VM-E01 em um local adequado, ligue-o e aqueça por 30 min, nivele-o (bolha centralizada) e realize a calibração de pesagem e de temperatura. Você pode então iniciar o procedimento de medição de umidade de TPE (elastômero termoplástico) (instalação, ambiente de operação, aquecimento e calibração são abordados emPreparação antes da medição formal com um analisador de umidade halógenoconforme discutido naquele artigo; clique no link para saber mais.).

Etapa de medição do analisador de umidade halógeno: tara

Tarar o prato de amostra

1. Coloque o prato vazio no suporte central, pré-aqueça por 1 min em 135 °C no modo de espera e pressione tara para zerar.

Etapa de medição do analisador de umidade halógeno: espalhamento da amostra

Adicionar amostra

2. Com uma espátula, espalhe rápida e uniformemente cerca de 30 g de amostra de TPE (elastômero termoplástico) sobre o prato de amostra e aguarde a estabilização da leitura.

Etapa de medição do analisador de umidade halógeno: início com um toque

Início com um toque

3. Quando a leitura estiver estável, pressione a tecla iniciar. Após alguns minutos, o resultado de umidade do TPE (elastômero termoplástico) é exibido na tela.

Dados de ensaio

Analisador de umidade halógeno VM-E01(0,1 mg/0,0001 g)

Analisador de umidade halógeno VM-E01(0,1 mg/0,0001 g)

Referência de configurações do VM-E01

  • Modo de aquecimento: Padrão

  • Temperatura de aquecimento: 135 °C

  • Modo de desligamento: Automático (1 mg/140 s)

  • Tamanho da amostra: 30 g

  • Resolução: Alta (0,1 mg/0,0001 g)

  • Pré-aquecimento: em espera, 100 °C; na temperatura de espera, pré-aqueça o prato vazio por 1 minuto e, em seguida, tare.

Informações da amostra

  • Descrição da amostra: TPE, bege, classe de alto módulo, com estabilizante que não desbota.

  • Teor de umidade máximo permitido típico [%]: 0,08

  • Higroscopicidade (23 °C/50 % UR) [%]: 0,2


Gráfico de medição de umidade das amostras de TPE (elastômero termoplástico) antes e depois da secagem

Como medir o teor de umidade em materiais TPE com um analisador de umidade halógeno

Notas do gráfico

  • Recomendação: medir 6 amostras de TPE (elastômero termoplástico), cada uma com um teor de umidade diferente (seca, úmida).

  • Linha verde:Teor de umidade (média) medido com o analisador de umidade Karl Fischer WKT-A9 e o forno Karl Fischer WKT-V2.

  • Linha azul:Teor de umidade (média) medido com o analisador de umidade halógeno rápido VM-E01.

  • Linha vermelha:Umidade máxima admissível típica para o processamento de pellets; consulte os valores específicos do material fornecidos pelo fornecedor.


Dados de medição de umidade das amostras de TPE (elastômero termoplástico) antes e depois da secagem

Informações da amostraTeor de umidade da amostra de TPE antes da secagemTeor de umidade da amostra de TPE depois da secagem
Método de ensaioAnalisador de umidade halógenoAnalisadores de umidade Karl FischerAnalisador de umidade halógenoAnalisadores de umidade Karl Fischer
Umidade %MC0.2750.2990.0550.038
Desvio padrão Δ0.0020.0020.0010.003
Tempo de ensaio [min]18301030

Notas de ensaio específicas por amostra

A umidade máxima admissível para o processamento de pellets deve sempre seguir as especificações do fornecedor. Os valores aqui apresentados são apenas típicos e podem não ser adequados ao seu material ou processo.

Estes parâmetros de secagem foram obtidos em plásticos comuns e não abrangem todas as classes ou cores; pode ser necessário otimizá-los para obter os melhores resultados em um material específico.

FAQ

O método de perda por secagem pode medir plásticos?

Sim. A medição de umidade em plásticos com um analisador de umidade halógeno é um método ASTM reconhecido: D6980-12, "Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics by Loss in Weight".

Um analisador de umidade halógeno rápido pode substituir o método de estufa para plásticos?

Sim — consulteOs analisadores de umidade halógenos rápidos podem substituir o método de estufa?).

O mesmo método para plásticos não reforçados pode ser usado em plásticos reforçados?

Sim — os plásticos reforçados contêm vidro ou outros materiais que não afetam a medição de umidade.

Os parâmetros de uma resina incolor podem ser aplicados a uma resina colorida?

Ajuste a temperatura de secagem conforme a absorção de calor — por exemplo, a resina preta cerca de 10 °C abaixo da branca.

Como medir a umidade em plásticos plastificados?

Atenção: a perda por secagem considera o plastificante volatilizado como umidade. Aqueça a uma temperatura mais baixa quando possível para evitar a perda de plastificante.

Posso aplicar a temperatura do meu forno Karl Fischer ao VM-E01?

Não diretamente. Como regra geral, a temperatura de secagem do VM-E01 é cerca de 30 °C inferior à do forno.

Um método desenvolvido para o polímero de um fornecedor pode ser usado no mesmo tipo de polímero de outros fornecedores?

É uma boa referência, mas deve ser adaptado aos compostos poliméricos dos outros fornecedores.

Sala de aula do Dr. Wei

Os elastômeros termoplásticos TPE/TPR, também chamados de borracha artificial ou sintética, combinam as excelentes propriedades da borracha vulcanizada reticulada convencional — alta elasticidade, resistência ao envelhecimento e resistência a óleos — com o processamento fácil e versátil dos plásticos comuns. Podem ser processados por moldagem por injeção, extrusão e moldagem por sopro, e os canais e rebarbas podem ser 100 % reciclados diretamente após moagem. Isso simplifica o processamento e reduz custos, tornando o TPE/TPR o material mais recente para substituir a borracha tradicional. Ecológico, atóxico, agradável ao toque e de aparência refinada, possibilita produtos mais criativos — um novo material sintético mais centrado nas pessoas e de alto padrão, e um material ecológico padronizado globalmente.

O elastômero termoplástico, abreviado TPE ou TPR (borracha termoplástica), é uma classe de elastômeros que é elástica como borracha à temperatura ambiente e plasticamente moldável em alta temperatura. Estruturalmente, é composto por segmentos de resina e segmentos de borracha com ligações químicas diferentes: os segmentos de resina formam pontos de reticulação física por forças entre cadeias, enquanto os segmentos de borracha são cadeias altamente elásticas que conferem elasticidade. A reticulação física dos segmentos plásticos varia reversivelmente com a temperatura, conferindo aos TPE a processabilidade termoplástica. Os TPE combinam, assim, as propriedades físico-mecânicas da borracha vulcanizada com a processabilidade dos termoplásticos — um novo material polimérico entre a borracha e a resina, frequentemente chamado de terceira geração de borracha.

Desde que a Bayer produziu o poliuretano termoplástico (TPU) pela primeira vez em 1958, os TPE se desenvolveram rapidamente. Especialmente após o surgimento dos TPE estirênicos em 1963, a teoria de preparação foi progressivamente refinada e as aplicações continuaram a se expandir.

Os elastômeros termoplásticos são um novo material polimérico entre a borracha e a resina; podem substituir parcialmente a borracha e também modificar plásticos. Com as propriedades duais de borracha e de plástico, os TPE são amplamente utilizados na indústria de borracha em bens de consumo diário, como calçados de borracha e tecidos revestidos, e em produtos industriais, como mangueiras, correias, tiras, chapas, peças moldadas e adesivos. Também podem substituir a borracha em grande escala na modificação de termoplásticos de uso geral como PVC, PE, PP e PS, e até de plásticos de engenharia como PU, PA e CA, abrindo um novo cenário para a indústria de plásticos.

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