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DSC在高分子材料领域的应用

更新时间:2024-05-13      点击次数:167

高分子材料所处的外部环境诸如光照(紫外辐射为主)、温度、大气中的氧气、大气中的物质(如杂质)或化学/生物介质等,会导致材料的过早老化,可能严重影响材料的使用性能,甚至导致零部件材料的失效。导致化学老化(如链降解)最常见的因素是氧化,因此,氧化稳定性是关系到油、脂肪、润滑剂、燃料、塑料等高分子材料应用的重要测量标准。根据特定的行业标准,通过差示扫描量热法(DSC)测定材料的氧化诱导温度/氧化诱导期(OIT)来评价该材料的氧化稳定性。在实际应用中,有两种不同的方法,即动态OIT测试和等温OIT测试。动态测试时,样品在氧化气氛下以特定的升温速率加热,直到反应开始。氧化诱导温度OIT(也被称作氧化起始温度OOT)与DSC放热曲线中外推的起始温度相同。等温OIT测试中,待测样品先在保护气氛中加热,然后恒温数分钟以建立平衡,最后通入氧化气氛比如氧气或空气。从开始通入氧化气氛,至样品起始发生氧化的这段时间差称为氧化诱导期OIT。ASTM D3895(聚乙烯)、DIN EN 728(塑料管道)、ISO 11357-6(塑料)等一系列国家和国际标准中详细介绍了测定样品OIT的相关流程,涉及样品制备、测量和数据分析等方方面面。通常情况下,测试使用的坩埚为敞口坩埚或者坩埚加盖扎孔。对于聚烯烃类(如聚乙烯或聚丙烯)样品,氧化诱导期(OIT)越长,则氧化稳定性越高,材料的使用寿命越长。

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