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DSC在高分子材料領(lǐng)域的應(yīng)用

更新時(shí)間:2024-05-13      點(diǎn)擊次數(shù):821

高分子材料所處的外部環(huán)境諸如光照(紫外輻射為主)、溫度、大氣中的氧氣、大氣中的物質(zhì)(如雜質(zhì))或化學(xué)/生物介質(zhì)等,會(huì)導(dǎo)致材料的過(guò)早老化,可能嚴(yán)重影響材料的使用性能,甚至導(dǎo)致零部件材料的失效。導(dǎo)致化學(xué)老化(如鏈降解)最常見(jiàn)的因素是氧化,因此,氧化穩(wěn)定性是關(guān)系到油、脂肪、潤(rùn)滑劑、燃料、塑料等高分子材料應(yīng)用的重要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)特定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定材料的氧化誘導(dǎo)溫度/氧化誘導(dǎo)期(OIT)來(lái)評(píng)價(jià)該材料的氧化穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中,有兩種不同的方法,即動(dòng)態(tài)OIT測(cè)試和等溫OIT測(cè)試。動(dòng)態(tài)測(cè)試時(shí),樣品在氧化氣氛下以特定的升溫速率加熱,直到反應(yīng)開(kāi)始。氧化誘導(dǎo)溫度OIT(也被稱作氧化起始溫度OOT)與DSC放熱曲線中外推的起始溫度相同。等溫OIT測(cè)試中,待測(cè)樣品先在保護(hù)氣氛中加熱,然后恒溫?cái)?shù)分鐘以建立平衡,最后通入氧化氣氛比如氧氣或空氣。從開(kāi)始通入氧化氣氛,至樣品起始發(fā)生氧化的這段時(shí)間差稱為氧化誘導(dǎo)期OIT。ASTM D3895(聚乙烯)、DIN EN 728(塑料管道)、ISO 11357-6(塑料)等一系列國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)介紹了測(cè)定樣品OIT的相關(guān)流程,涉及樣品制備、測(cè)量和數(shù)據(jù)分析等方方面面。通常情況下,測(cè)試使用的坩堝為敞口坩堝或者坩堝加蓋扎孔。對(duì)于聚烯烴類(如聚乙烯或聚丙烯)樣品,氧化誘導(dǎo)期(OIT)越長(zhǎng),則氧化穩(wěn)定性越高,材料的使用壽命越長(zhǎng)。

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