Использование методов ДТА и ТГА для оценки параметров переработки полимерных материалов.

Методы оценки перерабатываемости термопластичных материалов.

Термопласты — полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние. При охлаждении материала происходит обратный переход в твердое состояние.

Пригодность к переработке полимерной композиции определяется комплексом технологических свойств. При этом важную роль играют вязкостные и адгезионные характеристики, а для резиновых смесей также способность к вулканизации.

 

При переработке на валковых машинах полимерный материал подвергается действию значительных сдвиговых усилий и гидростатического давления. Течение полимера с определенной скоростью сдвига сопровождается появлением касательных напряжений. Характер процессов, происходящих при течении полимеров, влияет на оценку перерабатываемости материалов.

 

О пригодности полимерных материалов к переработке судят по их вязкотекучим свойствам при соответствующей температуре. Способность термопластов к переработке приближенно оцениваются показателем текучести расплава ПТР. Этот показатель характеризуется количеством материала, продавливаемого под действием постоянной нагрузки через капилляр определенной длины в единицу времени (в г/10 мин). Увеличение количества пластификатора в композициях на основе ПВХ существенно увеличивает этот показатель, что соответственно характеризует улучшенную перерабатываемость.

Методы оценки температуры переработки термопластов.

 

.Температура переработки. Термопласты при переработке переходят в вязко-текучее состояние, поэтому с точки зрения температуры материала в процессе литья имеется нижний и верхний пределы. Нижний - определяется температурой текучести материала. Верхний предел - определяется температурой деструкции материала. Между значениями пределов выбирается оптимальный интервал температуры переработки.

Для некоторых материалов существуют уже точные значения переработки их в изделие. Данные значения сведены в таблицу.

 

Использование методов ДТА и ТГА для оценки параметров переработки полимерных материалов.

ДТА основан на определении температуры, при которой нагреваемый образец претерпевает какие-либо превращения (физические или химические), сопровождающиеся тепловым эффектом (вы-; делением или поглощением теплоты). Так, при окислении теплота будет выделяться, при термическом разрушении – поглощаться.

 

Существует много различных приборов для ДТА, различающихся устройством нагревательного элемента, регистрирующих приборов и т. п. Однако принцип действия этих приборов, в общем, один и тот же. Если подвергнуть одновременному нагреванию два образца, в одном из которых (испытуемом) происходят изменения, а в другом (эталонном) изменений не происходит, то тепловые потоки, а следовательно, и температуры образцов будут различными. Разность в температурах в исследуемом образце и эталоне характеризует интенсивность процесса, а температура, при которой наблюдается экстремальная разность, указывает условия протекания процесса.

 

ТГА является широко распространенным стандартным методом анализа полимеров. Прибор для ТГА (дериватограф) является термоаналитическим устройством, которое позволяет измерять изменение массы и скорость этого изменения для одного образца, т. е. фиксировать интегральную и дифференциальную кривые потери его массы. Регистрируя во времени температуру и потерю массы образца, определяют температуру разложения и делают заключение о содержании веществ.

При нагревании образца в среде инертного газа изучают термическое разложение полимера, при нагревании на воздухе – его термоокислительную деструкцию. Используют навески полимеров около 0,1 г при нагреве до 1200 °С с различными скоростями, например 5 °С в минуту. В том случае если не происходит обратимых процессов выделения влаги или отщепления низкомолекулярных соединений в результате процессов циклизации, температура начала потери массив, образца характеризует начало разложения материала. В качестве критерия термостабильности полимеров выбраны температуры 5, 10 и 50 %-ной потери массы на кривой ТГА.