微機(jī)差熱天平在塑料中的應(yīng)用

1、微機(jī)差熱天平在塑料中的應(yīng)用廣泛的應(yīng)用于塑料和橡膠材料的性能與其熱性質(zhì)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、熔融溫度（Tm）、結(jié)晶溫度（Tc）、比熱（Cp）及熱焓值等相關(guān)參數(shù)的測量。氧化誘導(dǎo)期測試（O.I.T）可以給出材料的氧化行為和添加劑影響的信息。差熱曲線上熔融峰的形狀可以給出晶粒尺寸分布的信息，熔融焓給出了結(jié)晶度的信息。差熱天平(DTA-TG)是分析塑料部件受損和研究制造缺陷的最重要的熱分析方法。借助于這種技術(shù)，能確定損傷的可能原因或?qū)⑵湎?。在許多情況下，如果把DTA-TG用作產(chǎn)品質(zhì)量控制日常測試的一部分，就能避免損傷。在某些情況下DTA-TG測試結(jié)果已使DTA-TG成為受檢產(chǎn)品的不缺少的手段。在損傷

2、分析中，DTA-TG主要用來研究以下問題： · 塑料部件確是由規(guī)定的聚合物所制造的嗎？ · 收到的粒料確是訂購的型號嗎？ · 材料是否混雜有其他類型的塑料？ · 在加工使用中塑料是否受過熱損傷？ · 材料足夠穩(wěn)定嗎？ · 材料是否固化完全？ 1塑料部件確是由規(guī)定的聚合物所制造的嗎？ 聚合物在用熱分析儀器中做實驗，都有其很固定的圖譜。通過這個圖譜可對玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、熔融溫度（Tm）、結(jié)晶溫度（Tc）、比熱（Cp）及熱焓值等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量。塑料中聚合物在同一組分的以上的這些參數(shù)都是相同的。所以對塑料進(jìn)DTA-TG分析，就能確定其

3、中的組分是否為所需要的組分。2收到的粒料確是訂購的型號嗎？在定購產(chǎn)品時取其中的樣品。再對其進(jìn)行DTA-TG分析。得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在收到粒料后對其進(jìn)行相同的分析。如果所有的參數(shù)都相同。那么所得的粒料就是所定產(chǎn)品。 3材料是否混 雜有其他類型的塑料？在收到粒料后對其進(jìn)行相同的分析。如果所有的參數(shù)有部分?jǐn)?shù)據(jù)與定購產(chǎn)品時的樣品有差別。那么通過這些已知樣品的反應(yīng)峰面積 、熱焓等參數(shù)和定購的進(jìn)行對比就能確定其中是否含有其它混料。4是否有內(nèi)應(yīng)力“凍結(jié)”在部件內(nèi)？如果部件中含有內(nèi)應(yīng)力“凍結(jié)”在部件內(nèi),那么通過對該產(chǎn)品DTA-TG分析后就會發(fā)現(xiàn)引起該產(chǎn)品的熱焓會發(fā)生變化，而且其中的結(jié)晶溫度發(fā)生了變化。

4、5材料足夠穩(wěn)定嗎？對產(chǎn)品進(jìn)行加熱，當(dāng)樣品完全發(fā)生反應(yīng)后，就能通過熱重TG曲線就能對材料的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行評估。而且。還可以通過不同的保護(hù)氣體，來模擬將來實際產(chǎn)品中使用的應(yīng)用環(huán)境。6材料是否固化完全？對產(chǎn)品進(jìn)行加熱，當(dāng)樣品完全發(fā)生反應(yīng)后，就能通過差熱DTA曲線就能對材料的反應(yīng)溫度進(jìn)行測試。來判斷什么溫度反應(yīng)完全結(jié)束。在得到了該數(shù)據(jù)后，在實際生產(chǎn)中就能夠掌握材料的反應(yīng)環(huán)境的溫度。7評定經(jīng)驗材料溫度指數(shù)8塑料在將來使用的年限在實際生產(chǎn)中我們需要知道該種產(chǎn)品的使用年限。但在實際應(yīng)用中不可能把一個樣品放置幾年或幾十年，那樣對我們也沒有什么意義。所以我們需要一種快速能夠知道塑料產(chǎn)品的使用年限。我們可以采用D

5、TA或TG法來得到所需要的結(jié)果。取被測樣品，把它切成薄片，再剪成細(xì)粒裝在坩堝內(nèi)，放在熱天平的爐中，通以流動氮氣，流量約每分鐘40毫升，升溫到一定溫度時，使其恒溫幾分鐘。然得，氮氣切換成相近流量的氧氣，直到TG曲線上出現(xiàn)增重后，又轉(zhuǎn)為急劇失重為止，停機(jī)。直到TG曲線上發(fā)生增重之間的時間，稱為熱氧化誘導(dǎo)期(0IT)，根據(jù)誘早期的長短可以評定聚乙烯的熱氧化穩(wěn)定性，由此，可以推算出老化壽命。還有一種更簡單的方法，取被測樣品，把它切成薄片，再剪成細(xì)粒裝在坩堝內(nèi)，放在熱天平的爐中，通以流動氮氣，流量約每分鐘40毫升，升溫到340時，使其恒溫，然得，氮氣切換成相近流量的氧氣，直到TG曲線上出現(xiàn)增重后，又轉(zhuǎn)為

6、急劇失重為止，然后看樣品在通氧氣后到TG曲線失重10%點的時間，通過時間的長短可以推算出實際樣品的使用年限。一分鐘代表實際中約為使用半年左右的時間。 以上為白色的塑料 以上為黑塑料 以上為灰色塑料以上圖中是三個塑料的TG-DTA圖像。實驗條件是在340度前用氮氣做保護(hù)，在340度后通氧氣。1. 從圖中可以看出在340度恒溫的前，白色塑料的質(zhì)量沒有變化，而黑色塑料和灰色塑料質(zhì)量減小了，說明熱穩(wěn)定性是白色塑料最好。2. 其次是灰色塑料，再是黑色塑料。在通入氧氣后，灰色塑料馬上發(fā)生分解反應(yīng)。但是黑色塑料和白色塑料都是緩慢發(fā)生分解的。說明了在氧氣存在的情況下，熱穩(wěn)定性是白色塑料>黑色塑料>灰色塑料。3. 在通入氧氣后分解