在實際生產制造中,為什么要測試塑料制品的熔點?有何意義?
熔點是高分子材料熱性能表征的重要指標之一。其是指固體物質由固態轉變(熔化)為液態的溫度,一般可用Tm表示。進行相反動作(即由液態轉變為固態)的溫度,稱之為凝固點或結晶溫度。
在我們實際生產制造中,為什么需要檢測塑料制品的熔點呢?有何實際的意義和作用呢?
1. 一般生產過程中保證了塑料熔點的正常,才能保證所生產出來的塑料產品的性能與質量。
2. 在工廠生產的過程中,若需要烘干某塑料產品,只有確定了它的熔點才能知道選擇怎樣的烘干溫度才是正確的;或者對于產品注塑成型工藝的調整,熔點也是重要的參數。
3. 對于未知的塑料產品測定其熔點的意義就在于確定其熔化溫度的高低范圍。
4. 對于單一成分的塑料產品,檢測其熔點的意義在于將檢測出的熔點與其標準熔點值進行對比,被測物質的熔點越接近其標準熔點,則該物質就越純。同時延伸出,還可以判斷具有相同或相近熔點的兩種固體化合物是否為同一化合物。
5. 塑料產品在實際使用過程中會產生高溫或者本身就是在高溫環境下使用,這時檢測其熔點就是為了保證塑料產品在使用過程不出現軟化的風險,影響產品質量。
了解了熔點之于塑料制品的重要性,那么我們如何才能檢測出產品的熔點呢?我們企業想要粗略了解產品熔點,有一個簡單的小技巧:
將產品原料點火燃燒,拉長以后將絲拉斷,斷絲正常,則說明熔點是正常的;如果在點燃后,原料熔化得快,或出現發黑、滴油快等現象則說明原料的熔點低,相應的產品的熔點也低。
若想要了解自身產品精確的熔點值就需要用專業的儀器和測試方法進行測試。DSC差示掃描量熱法是目前世界上最先進的聚合物熔點測試方法之一,在程序控溫過程下,通過檢測器定量測出試樣吸收或放出的熱量,研究試樣的熱變化(熔化,結晶,交聯等)。
接下來,本文將以一個典型的塑料制品通過DSC差示掃描量熱法測試熔點的案例來展開介紹。
首先,我們來了解一下DSC差示掃描量熱法的原理:
如圖所示,樣品坩堝內裝有樣品,與參比坩堝(通常為空坩堝)一起置于傳感器盤上,兩者之間保持熱對稱,在一個均勻的爐體內按照一定的溫度程序(線性升溫、降溫、恒溫及其組合)進行測試,使用熱流傳感器連續測量樣品端與參比端的熱流差,并對時間/溫度連續作圖,得到DSC曲線。
DSC 法測試樣品的熔點,具有操作簡單,準確度高,通用性強等優點,而且通過分析DSC 曲線,不僅可以得到樣品的熔點,還可了解被測樣品熔融的全過程,以及有關多晶型、純度等信息,具有非常廣闊的應用空間。
接下來,我們以案例展開具體的測試介紹:
塑料產品的熔點測試案例詳解
客戶送檢樣品為塑料產品的成品、母粒、粗粒各若干,檢測三類樣品在同一檢測環境、標準和條件要求下各自的熔點的值。
檢測環境:環境溫度 23℃; 濕度 53%R.H
檢測標準:
GB/T 19466.3-2004 塑料 差示掃描量熱法(DSC)第3部分:熔融和結晶溫度及熱焓的測定
檢測條件:
在N2的環境下以20℃/min的速率從室溫升溫到210°C并保溫5min。
再以20°C/min的速率從210°C冷卻到30°C并保溫5min。
以20°C/min的速率從30°C升溫到210C。
得到各自的DSC曲線:
成品樣品曲線
母粒樣品曲線
粗粒樣品曲線
檢測結果:
結論:
通過三類樣品的DSC曲線圖示,我們得到了各自的熔點的精確數值。由此可以看出,檢測該塑料產品從原材料到成品,在同一標準、環境和條件下的各自的熔點值的目的是為了檢查
整個制作成型過程中,產品的性能是否有改變。
美信檢測在DSC差示掃描量熱法測試聚合物熔點檢測方面擁有多年的實踐經驗,不僅如此,我們美信檢測實驗室的工程師可以利用差示掃描量熱儀,研究材料的熔融與結晶過程、結晶度、玻璃化轉變、相轉變、液晶轉變、氧化穩定性(氧化誘導期 O.I.T.)、反應溫度與反應熱焓,測定物質的比熱、純度,研究高分子共混物的相容性、熱固性樹脂的固化過程,進行反應動力學研究等。目前該技術已廣泛應用于塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑、醫藥、食品、生物有機體、無機材料、金屬材料與復合材料等領域,歡迎大家咨詢!
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