差示扫描量热法测定聚烯烃的氧化诱导时间

树料与相关产品敢宝约等·若示扫描帮热法剩定囊烯烃的氧化诱导时间差示扫猫量热法测定聚竖的氧化诱导时间董宝钩,张立军,高海?,衰大辉',姜进宪(1、大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;2、大庆石化公司化建公司,黑龙江大庆163714)摘要:本文采用差示扫璽热法(DsC)测定聚矫烃氧化诱导时用(oIT),介绍了用功军补偿型DSC在OT测试过程中的各种影因素,以确定适当的测试条件。结合作者热分析工作的实际经验提出了使用氧化诱导时间测试方法需注意的问题。方法简单快速,重复性好,相对标准差小于5%关键调:差示扫猫璽热法;聚烯烃;氧化诱导时间中图分类号:TQ320.773文章编号:1009797X(2010)11-0025-03文献标识码:B00l:10.3969/ ISSN.1009797X.2010.11.005聚烯烃在工业、农业、建筑等领域有着广整、无毛刺、无斑痕。压片温度190℃,压片时泛的应用。但聚烯烃在贮存、加工和日常使用5min。中受光、热和氧气等的作用,极易引起材料的14测试条件老化反应,使材料的物理机械性能变坏,缩短氨气流量:50mL/min;氧气流量使用寿命。因此,在聚烯烃新产品开发和性能50mL/min;升湿速率:20℃/min。测试中正确评价抗氧剂添加效果具有重要意15实验步骤义。本文采用差示扫描量热法测定聚矫烃氧化用打孔器从聚烯烃片材试样上切取一直径诱导时间,能够简单快速地评价聚烯烃的热氧略小于铝坩埚内径的圆片,平铺在铝坩埚內化稳定性,为聚烯烃产品的开发研究、生产加然后把空坩埚和样品坩埚分別放置在样品池工、性能评价等提供了一种很好的分析手段的参比炉和样品炉内,在室温下用氮气吹扫5min。在氮气流中以20℃/min的速率从室温1实验部分开始程序加热试样至试验温度(聚烯烃一般为1.1仪器和材料200℃)。达到设定温度后,停止程序升温井使差示扫描量热仪:美国PE公司, Pyris1试样在该温度下恒定3minDSC;开口铝坩埚:上海天平厂;压片机恒定时间结束后,立即将气体切换为同氮美国四面体公司,MTPP-1402;氧气:纯度气流速相同的氧气。该氧气切换点记为试验的9999%;氩气:纯度99.99%。零点。继续恒温,直到放热显著变化点出现之1.2试样后至少2min(见图1)PE5300E,PPT30S:大庆石化公司试验完毕,将气体转换器切回至氮气并将13试样制备用压片机把PE5300E、PPT30S压成厚度中国煤化工主要从事高囊物热性能的为(650±100)μm的片材,要求厚度均勻、平HCNMHG2010年第36卷25橡塑技术与装备CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT表1氧气流量波动对OlT的影响气流曼L氧气流量的波动平均氯化诱导期△L( mL 'min偏差/minoIT/min10055032.5-204一氟气切换点(时间零点)4氧化起始点;4一切线法测2.3测试温度的交点(氧化诱导时间);t4一氧化出峄时间随着测试湿度的升高,OIT的测试值会减图1氧化诱导时间曲线示意图(切线分析方法)小, ASTM D3895-07中阐述到:在200℃仪器冷却至室温。每个试样最好重复测试2次,时,±05℃的温度波动会使测量结果产生±5%并报告其平均值。的偏差,±0.3℃是仪器容易控制的湿度波动葸围,而且足以减少在测试中OIT的变化。表2结果和讨论为试验的结果。从表2中可以看出:以200℃C测试前有无氮气流的冲洗、氣气流噩的控为基准,0.3℃的湿度波动下,测量结果的制、测试温度的控制等因素都会影响OIT的测试相对偏差为-1.6%-0%;±0.5℃的温度波动结果。下,测试结果的相对偏差为-3.3%~5.0%;而2.1炉腔的吹洗时间±1.0℃的温度波动下,测试结果的相对偏差则在试样未达到测试温度的升温过程中,纯达-6.6%~10.0%。因此准确的温度控制对于净的橢性气体氛围(氮气纯度:99.99%)可避OIT的测量准确性非常重要免试样提前发生氧化。标准ISO11357-6表2温度波动对OⅠT的影响ASTM D3895-07和GB/T2951.9-1997中均增℃磊服波动△T7℃平均氧化诱导期oTmn相对偏%加了升温前应采用50mL/min流量的氮气吹洗炉体5min这一规定。其目的是彻底洗去炉体中199550的残留空气(氧气),避免试样提前氧化而导致的OIT测值小于实际值。根据我们的试验经200.316验,吹洗炉腔时间超过5min后所测得的OIT值200.505趋于一个固定值,因而对功率补偿型热分析仪的炉体用50 mL/min流量的氮气吹洗5min可保2.4有逐步放热峰热分析曲线的处理证测得的OⅠT值的准确性有时试样的氧化反应很缓慢,可能会产生22氧气流量的波动范围逐步放热的峰,见图2。此时在放热曲线上选择在氧化降解过程中,氧是活性反应组分之合适的切线比较困难。若用切线分析法时选择随着氧气流量的增加,试样的OIT值呈下的基线很不明显,可使用偏移法。在距离第降趋势,即氧气流的增加会提高氧化反应的条基线005W/g处(见图2)画一条与其平行的速率。从表1的试验结果可见,以标准规定的第二条基线,第二条基线与放热曲线相交,该50mL/min为基准,±mL/min的氧气流量变交点对应的时间为氧化诱导时间化对测试结果的影#不显署,因此样品测试25汕的婆过程中的氧气流量最好控制在(50±5)mL/min中国煤化工分解反应,在范围内。试CNMHG试验数据的重26·第36卷第11期料与相关产吕萨定约竽·若示扫描帮热沈测定烯烃的育化诱导时间表3方法的精密度数据=005Wg300E PPT30S32557303604平均值3221.8时1-氧气切换点(时间零点);t2一氧化起始点;t1一偏移法测均小于5%,说明本方法精密度良好的交点(氧化诱导时间);t氧化出睡时图2有前沿的氧化诱导时间曲线(偏移分析法3结论(1)建立了差示扫描墨热法测定聚矫烃氧复性,因此需要经常清洗。通常的方法是在氧化诱导时间的方法,该方法测试时间短、重复气气氛中升湿至500℃并保持5min以消洗污染性好,能够快速准确地评价聚烯烃的热氧化稳的DSC测池,清洗频率可根据结果偏离情况定性,从而为聚烯烃产品的开发研究、生产加而定工、性能评价等提供了一种很好的分析手段26方法的精密度(2)影响OIT测试结果的最主要因素为温为了考察本方法的精密度,以大庆石化公度和通∧气体的气氛,准确的温控和气体氛围司生产的PE5300E、PPT30S为试样,进行了5的纯净可以降低非材料因素对OIT测量值的影次平行测定试验,结果见表3响,从而获得材料真实的抗氧化性能。从表3可以看出,测定结果的相对标准偏差(XS-06)大陆技术公司在常熟的产主要针对中国和亚渊市场新厂落成大陆技术公司的负责人认为,常熟是其在据德国汉诺威消息,大陆技术公司近期在华客户的新的制造中心,为了该公司在中国的江苏省常熟市为其新工厂举行了落成仪式,并长期运作,在此创建新的制造中心是出于高暧且在德国汉诺威的公司总部也举行了庆典。远瞩的战略考虑。虽然大陆技术公司根在德大陆技术公司的常熟工厂位于上海西北国,但是长期以来大陆技术公司的德籍人员已100km,投资4000万欧元,是集硏发、生严、把中国当成了自己的家,井且看好中国的经济销售和行政管理于一体的现代化工厂活力和公司业务在华的增长率。早在2010年3月,大陆技术公司就强调,大陆技术公司目前在中国有9家生产厂,该新工厂将由三大业务版块构成:一是空气弹1200名雇员,2009年在华销售额增加了34%。簣系统(空气弹簧悬挂系统);二是流体技术该公司在华的近期目标是2014年要使目前的销(胶管及管线系统);三是振动控制(包括隔售额中国煤化工元。音材料)。不过,还预留了下一步的扩建空间,计划将来建一个炼胶中心。该新工厂的生CNMHG谢立供稿0年第36卷27