열 분석을 사용하여 abs, pvc 및 nbr 합금의 열 특성을 연구하는 방법

2019-01-02

유리 전이, 열분해, 열 산소 분해 및 abs / pvc / nbr 합금의 탈착은 dsc, tga 및 tma 기술에 의해 연구되었다.


hcl 공정 및 변형 특성이 체계적으로 연구되었다. 결과는 abs / pvc / nbr 합금의 다양한 변화가 에너지, 질량 및 기하 구조의 변화를 동반한다는 것을 보여준다. 유리 전이 온도 합금 합금의 호환성을 특성화하는 중요한 매개 변수입니다. 합금의 열 안정성 합금 시스템에서 pvc의 hcl 제거 프로세스에 따라 달라집니다. abs / pvc / nbr의 tma 곡선 플랫 섹션, 확장 제품의 변형 및 실용적인 가치의 손실로 이어질 것입니다. 플랫 섹션은 응용 범위에 속하며 연화 섹션은 최적의 프로세스를 결정하기위한 기술적 데이터 및 이론적 근거를 제공합니다.


abs / pvc / nbr는 가방, 자동차 계기 패널 및 기타 외부 포장 제품의 해외 생산에 널리 사용되는 고분자 소재의 새로운 유형입니다. 열 동작 및 열 안정성은 가공 및 서비스 성능과 관련이 있습니다. 따라서 수행하다.


abs / pvc / nbr alloy의 열적 성질을 연구 할 필요가있다.


실험 도구

dupont 1090 열 분석기를 사용하여, 열 분석 시료 도가니 .


실험적 방법

dsc : 고분자 및 그 합금의 유리 전이 결정;

tga : 열분해, 열 산화 분해 및 중합체 및 그 합금의 일정 온도 특성 결정;

tma : abs / pvc / nbr alloy의 팽창 계수 및 변형 특성 결정. 결과 및 토론


abs / pvc / nbr 합금 및 그 성분의 유리 전이

abs, pvc, nbr 및 abs / pvc / nbr의 dsc 곡선이도 1에 도시되어있다. 곡선의 흡열 방향에 대한베이스 라인의 갑작스런 변화의 위치는 중합체의 유리 전이이며, 이는 얼음 - 비결정질 고분자 내의 결합 된 부분은 활성이고 열용량의 급격한 변화를 갖는다.

플라스틱 합금 부품의 호환성은 플라스틱 합금의 우수한 성능의 핵심이며, 유리 전이 온도는 합금 호환성을 특징 짓는 중요한 매개 변수입니다. abs, pvc, nbr 및 그 합금의 유리 전이 온도는 표에 나열되어 있습니다.


1. ab simt-100의 유리 전이 온도는 -85 ℃와 112 ℃, pvc는 87.9 ℃, nbr은 -29.4 ℃, 3 가지 재료를 혼합했을 때 유리 전이 온도는 - 74.4 - 8.8 - 98.8 ℃이며, 이는 고무상이 플라스틱 상과 부분적으로 양립 할 수 있음을 나타낸다. nbr 및 pvc의 용해도 파라미터는 유사하고 열역학적 호환성을 갖는다. 블렌딩 공정에서 pvc 및 nbr 자체의 유리 전이 온도가 사라지도록 새로운 "상"을 완전히 호환 및 형성하여 새로운 유리 전이 온도를 초래할 수 있습니다. 새로운 단계의 유리 전이 온도는 -8.8 ℃이고 abs의 ps의 유리 전이 온도는 98.8 ℃로 떨어진다.


소위 고무 강화 플라스틱은 낮은 유리 전이 온도를 갖는 고무 상을 높은 유리 전이 온도를 갖는 플라스틱 매트릭스에 분산시키는 것이다. nbr은 합금에서이 역할을하며 유리 전이 온도를 초과하면 응력 집중의 역할을합니다. abs / pvc / nbr의 저온 유리 전이 온도는 - 74.4 - 8.8 ℃이고 고무 입자는 강화 역할을합니다 - 74.4 (- 8.8) ~ 98.8 ℃ 범위의 스티렌

샘플 이름

가게 사인

구성

유리 전이 온도 / ℃

가오 큐오 복스 - r103

105

imt-100

112 , -85

복근

어 - 100

109.6

lanhua as - 131

100

abs-310

106

PVC

87.9

nbr

일본

-29.4

lanhua as - 131

-15.7

abs / pvc / nbr

독일 1

.-81 , -163 , 44.8 , 96.4

상하이 3 호

가오 차오 복

.74.4 , -8.8 , 98.8

상하이 4 호

lanhua abs

.79.1 , -7.3 , 96.7

다른 등급의 고무는 유리 전이 온도가 다르고 합금에 다른 강화 효과가 있습니다. 유리 전이 온도로 떨어지면 체인 세그먼트의 마이크로 브라운 운동이 멈추고 고무로 사용 된 재료는 높은 탄성을 잃어 버리고 딱딱 해집니다 플라스틱에 부서지기 쉬운 플라스틱을 잃어 버렸습니다. 일본과 lanhua nbr의 유리 전이 온도는 각각 29 ℃ 4 ℃ -15 ℃ 7 ℃였습니다.


abs / pvc / nbr 합금의 다른 등급의 dsc 곡선은 모양이 비슷합니다. 저온 유리 전이 온도가있는 abs / pvc / nbr 합금에는 abs 및 nbr 상에 부타디엔 상이 두 가지 성분이있다. 합금의 저온 유리 전이 온도는 독일에서 가장 낮다. 1 (16.3 ℃), 상하이 없음. 3 호와 상하이. 4가 -8, 8, -7,3 ℃이므로 전단강도의 강화 온도 범위는 후자의 것보다 넓다고 볼 수있다.


abs / pvc / nbr 합금의 열 분해 및 열 산소 분해.


중합체의 열 안정성은 중합체 사슬 구조에서 가장 약한 결합의 해리 에너지와 밀접한 관련이있는 분해 온도에 의해 특성화 될 수 있는데, 즉 중합체 자체의 화학적 구조가 열분해 특성을 결정한다.


고순도 질소 하에서의 abs, pvc, nbr 및 이들의 합금의 tga 곡선을도 1에 나타낸다. 2. 180 ~ 350 ℃의 무중력 단계는 주로 abs / pvc / nrr 합금의 pvc로부터의 hcl 제거에 의해 야기된다.이 온도 범위에서 순수한 pvc의 중량 손실이 60 % 이상이고, abs 및 nbr 350 ℃ 이후에 발생하므로 플라스틱 합금의 350 ℃ 전의 중량 손실은 주로 pvc hcl 제거에 의한 것으로 생각되며 플라스틱 합금의 열 안정성은 주로 혼합 시스템의 pvc에 달려있다.


다른 등급의 abs / pvc / nbr 합금의 tga 곡선에서 첫 무중력 단계는 주로 pvc입니다.


hcl 제거로 인해 체중 감량은 합금의 PVC 함량에 따라 달라집니다. 순수 PVC는 61.7 %, 독일은 41.13 %입니다. 1 합금 43.04 %. 2 합금, 38.89 %를 차지했다. 3 합금을 포함한다. 어느 정도까지, 중량 손실은 합금 조성 및 성능의 차이를 반영한다.


플라스틱 합금의 분해는 전형적인 구조 변화이다. 그것은 환경 내의 물질과의 화학 반응에 의해 분해된다. 가장 중요한 분해제는 산소입니다. 산화 반응은 가열 될 때 열화를 유도하고 촉진시킬 수있다. 그림 3은 abs / pvc / nbr 합금의 공기 중에서의 abs, pvc, nbr 및 그들의 합금의 tg 곡선을 보여주고있다. abs / pvc / nbr 합금의 180 ~ 350 ℃ 무중력 단계는 여전히 다음과 같다.


hcl 제거에 의한 pvc의 열적 분해 : 순수한 abs는 240 ℃에서 350 ℃까지 느린 체중 감량을 보이며 누적 체중 감량은 4.98 %에 불과합니다. nbr은 220 ℃에서 산화 중량 증가율을 보이고, 4.56 %의 체중 감량 단계를 거친다. 둘 다의 불소화 분해 과정은 주로 350 ~ 550 ℃에서 일어난다. 모든 abs / pvc / nbr 합금은 산화 중간체의 형성과 그 이상의 분해로 인해 두 개의 연속적인 무중력 단계를 갖는다. 잔류 물은 질소 흐름 하에서 약 4 % ~ 5 %의 열분해에 의해 생성 된 잔류 물보다 적다.


abs / pvc / nbr의 de-hcl 및 일정 온도 특성

abs / pvc / nbr 합금의 열분해 및 산화 분해를 측정 한 결과, 180 ~ 350 ℃에서 무중력 단계의 첫 번째 단계의 중량 손실은 대기와 관련이 없으며 대기 및 질소의 중량 손실도 비슷하다는 것을 알 수 있습니다 그림 4). 즉,이 온도 범위에서 열분해, 즉 pvc hc1 제거 프로세스가 지배적이므로 일정 온도 테스트를 위해이 온도 범위를 선택하는 것이 좋습니다.

일정한 온도에서의 abs, pvc, nbr 및 이들의 합금의 dsc 곡선을도 1에 나타내었다. 5, 체중 감량은 표 2에 나와 있습니다.


250 ℃에서의 abs / pvc / nbr 합금의 손실 중량은 31.82 % 인 반면, abs와 nbr의 손실 중량은 각각 2.1 % ~ 2.4 %와 2.3 % ~ 4.6 %로 1 / 6 합금의 총 손실 무게. 일정한 온도에서 합금의 무게 손실은 주로 PVC에서 hcl 제거로 인해 발생하는 반면, 30 분 동안 250 ℃에서 체중 감량은 30 분 동안 200 ℃에서보다 훨씬 높습니다 가공 조건이 바뀌고 온도가 적절하게 조절되지 않으면 합금에서 많은 양의 hcl이 제거되어 합금 특성이 손실 될 수 있습니다. 따라서 200 ℃에서 합금의 중량 손실은 장점과 어느 정도 열 안정성의 단점.


샘플 이름

표 2 abs, nbr 및 그 합금의 중량 손실 * %

200 ℃ 250 ℃

n2 공기 n2 공기

abs 2.10 - 2.10 2.10

nbr lanification - 2.35 4.66

일본 -

-

5.04

-

abs / pvc / nbr no. 1

3.30

3.47

32.00

31.67

no.2.

4.23

4.02

27.50

33.16

3 호.

5.67

4.90

29.00

31.82

4 호.

6.61

6.66

-

31.71

30 분 동안 일정한 온도

abs / pvc / nbr 합금의 변형 특성

abs / pvc / nbr 합금의 tma 곡선은 Fig. 6.


tma 곡선은 평탄 부, 팽창 부 및 연화 부로 구분되며, 평탄 부는 실온 ~ 80 ℃, 즉 통상의 온도 범위를 사용하며, 합금 팽창 계수는 100 ~ 200 ㎛ / (m ℃)이다. 80 ~ 180 ℃는 고무 팽창으로 인한 팽창 세그먼트입니다. 합금이 열 분해 및 열 산소 분해를 겪지는 않았지만, 온도 증가는 중합체의 부피를 증가시키고, 분자 사이의 자유 공간을 증가시키고, 사슬 세그먼트 및 심지어 전체 분자를 활성화시킨다. 부피 팽창은 기하학적 모양이 바뀌면 사람들의 의도에 따라 기하학적 인 모양이 임의로 변하지 않는다면 제품은 실용적인 가치를 잃을 것입니다. 연화 부분에서만 고분자 점성 흐름의 특성을 가지며 가공되고 형성됩니다


과정에서 필요한 매개 변수, 연화 온도 170에서 시작 abs / pvc / nbr 합금 낮은 온도 (~ 65 ~

0 ℃에서의 tma 곡선은 합금이 기하학적 인 치수 및 팽창 계수의 명백한 변화없이 저온에서 평탄한 전위를 나타내는 것을 보여준다.

45 ~ 114μ m / (m ℃)이기 때문에 저온에서의 사용 가치를 가지며, 냉장 및 냉동과 같은 용기 제조용 재료로서 사용될 수 있다고 생각된다.


x, y 및 z 3 차원 공간에서의 abs / pvc / nbr의 tma 곡선이도 7에 도시되어있다. 합금의 변형 특성은 성형 중에 압출에 의해 야기되는 응력 집중에 의해 야기되는 이방성이다. 이 요소는 금형 제작 및 성형 공정 설계시 고려되어야합니다.


iii. 결론

열 분석 방법은 합금 변형을 연구하는 가장 직접적인 테스트 방법입니다. ~을 사용하여 열 분석 소모품 안정적인 품질로 유리 전이, 열 분해, 열 산소 분해, hcl 제거, 변형 등의 측면에서 열 특성을 체계적으로 특성화 할 수 있습니다. 이것은 abs / pvc / nbr 처리 프로세스, 구조 및 특성 간의 관계를 연구하기위한 기초입니다.


유리 전이 온도는 abs / pvc / nbr 합금의 저온 유리 전이가 -81, -16.3 ℃이고 고온 유리 전이가 96.4 ℃ (98.8 ℃) 인 플라스틱 합금의 상용 성을 특성화하는 데 중요한 매개 변수입니다. . 유리 전이 온도의 차이는 합금 시스템의 호환성을 반영하고 공식 합성 공정 선택을위한 기술적 기반을 제공합니다.


abs / pvc / nbr의 열적 열화 및 열 산소 분해는 합금의 열적 안정성이 합금 시스템에서 pvc의 hc1 제거 과정에 의존한다는 것을 보여줍니다. 30 분 동안 250 ℃에서 독일어 샘플과 상해 샘플의 중량 손실은 많습니다 250 ℃에서의 시료보다 높다.


200 ℃에서 30 분 동안 무게가 손실된다. 200 ℃의 일정 온도에서 합금의 중량 손실은 가공 중 합금의 열 안정성을 어느 정도 반영한다.


abs / pvc / nbr의 tma 곡선은 3 개의 섹션으로 구성되며, 플랫 섹션은 서비스 온도 범위에 적합하고, 확장 섹션은 제품을 변형시켜 실용적인 가치를 잃을 것이며 연화 섹션은 신뢰할 수있는 기술 데이터와 이론적 근거를 제공 할 것입니다. 최적의 프로세스를 결정합니다.


무료 견적을 요청하십시오.

질문이나 제안 사항이 있으면 메시지를 남겨주세요.

  • CS PINTEREST
  • CS LINKEDIN
  • CS YOUTUBE
  • CS Facebook

저작권 © 2000-2024 CS Ceramic Co.,Ltd.모든 권리 보유.

   

전문 팀 서비스 !

지금 채팅

라이브 채팅

    메시지를 남기면 이메일을 통해 다시 연락 드리겠습니다. 정상적인 라이브 채팅 시간은 월 - 금 9a - 5p (est)