ISO 75 und ISO 306: HDT- und VST-Prüfung von Hochtemperaturkunststoffen

Traditionell erfolgt die Bestimmung der Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) und der Vicat-Erweichungstemperatur (VST) von Kunststoffen vorwiegend mit Hilfe von Silikonöl als Wärmeträger. Prinzip und Prüfverfahren sind relativ unkompliziert und Prüfsysteme auf der Grundlage von Silikonöl sind weit verbreitet, jedoch können diese Systeme aus Sicherheitsgründen nur bis zu einer Temperatur von 280°C eingesetzt werden.

Hochtemperaturkunststoffe wie Polyetheretherketon (PEEK) und Polyetherimid (PEI) werden in der Kunststoffindustrie aufgrund ihrer besseren mechanischen und thermischen Eigenschaften immer häufiger eingesetzt. Zur Prüfung dieser Hochtemperaturkunststoffe wird ein alternativer Wärmeträger benötigt, weil die HDT- und VST-Werte höher sind als die Temperatur, bei der Silikonöl noch eingesetzt werden kann. Mit einem CEAST HV500-Prüfgerät, das mit einem Aluminiumoxid-Fließbett ausgestattet ist, haben wir eine Reihe von HDT- und VST-Prüfungen bei höheren und niedrigeren Temperaturen entsprechend ISO 75-1 & 2 bzw. ISO 306 Methode B durchgeführt. Dabei wurden unterschiedliche Typen von PEEK, Polystyrol (PS), Polykarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyphenylen-sulfid (PPS-40 % Glasfüllstoff), Polypropylen (PP-15 % Glasfüllstoff) mit Temperaturrampen von 50ºC/h bzw. 120ºC/h entsprechend den oben genannten ISO-Normen geprüft.

Die mit dem Aluminiumsystem erzielten Ergebnisse wurden mit den mit Hilfe traditioneller Silikonölsysteme gewonnenen Ergebnissen bei Werkstoffen mit HDT-Werten von weniger als 280°C verglichen. Bei einer Losgröße von 12 Proben pro Charge zeigte die statistische Analyse der HDT-Prüfungen sehr wiederholbare und reproduzierbare Ergebnisse mit einer maximalen Abweichung von 5% bei den beiden Medien. Wir empfehlen den Einsatz des Aluminiumoxid-Fließbetts bei Hochtemperaturkunststoffen mit HDT- oder VST-Werten über 280°C. Kunststoffe mit niedrigeren Temperaturen können jedoch ebenfalls auf dem Prüfsystem mit Aluminiumoxid-Fließbett geprüft werden, da sich bei den Prüfungen eine gute Übereinstimmung mit den auf konventionellen Silikonölsystemen erzielten Ergebnissen gezeigt hat.