Application Data Book - Polymer and Electronic Material
Příručky | 2025 | ShimadzuInstrumentace
Termální analýza jako DSC, TGA a DTG je klíčová pro charakterizaci polymerních, elektronických i bateriových materiálů. Umožňuje stanovit termické přechody, stabilitu, reakční průběhy i kvantifikaci plniv a aditiv, což přímo ovlivňuje návrh, výrobu a kontrolu kvality moderních materiálů.
Cílem Application Data Book C160-E010B je předvést praktické příklady využití série přístrojů Thermal Analysis 60 (DSC-60, TGA-50, DTG-60) při analýze polymerů (např. PET, PEEK, PP, PS, PVC, PI), kompozitů (skleněná vlákna, uhlíková čerň), elektronických prvků (dioda, epoxid), a bateriových materiálů (separátory, membrány palivových článků).
Pro měření teplot skelného přechodu, tání, krystalizace a kondenzace byl použit DSC-60, pro sledování hmotnostních změn a oxidačních dějů TGA-50 a DTG-60. Vzorky o hmotnosti 2–25 mg byly analyzovány v atmosféře N₂ nebo přepínaně N₂→O₂ či vzduch při programech s ohřevem 1–20 °C/min, včetně izotermických zkoušek a měření OIT.
Metody DSC a TGA/DTG poskytují rychlou a reprodukovatelnou charakterizaci materiálů, umožňují kontrolu kvality surovin i finálních výrobků, stanovují optimální zpracovatelské podmínky a odhadují životnost komponent v reálných provozních podmínkách.
Zavádění high-throughput termální analýzy, kombinace s spektroskopickými technikami (FTIR, MS), in situ studie polymerace, vývoj nanokompozitů a studium biopolymerů otevírají další aplikace v průmyslové výrobě, výzkumu i environmentálních analýzách.
Série přístrojů Thermal Analysis 60 prokazuje univerzální využitelnost v širokém spektru materiálů. Poskytuje detailní termické charakteristiky, které jsou základem pro vývoj, optimalizaci i kontrolu kvality polymerů, kompozitů, elektronických a bateriových materiálů.
Žádné specifické literární zdroje uvedeny.
Termální analýza
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Termální analýza jako DSC, TGA a DTG je klíčová pro charakterizaci polymerních, elektronických i bateriových materiálů. Umožňuje stanovit termické přechody, stabilitu, reakční průběhy i kvantifikaci plniv a aditiv, což přímo ovlivňuje návrh, výrobu a kontrolu kvality moderních materiálů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem Application Data Book C160-E010B je předvést praktické příklady využití série přístrojů Thermal Analysis 60 (DSC-60, TGA-50, DTG-60) při analýze polymerů (např. PET, PEEK, PP, PS, PVC, PI), kompozitů (skleněná vlákna, uhlíková čerň), elektronických prvků (dioda, epoxid), a bateriových materiálů (separátory, membrány palivových článků).
Použitá metodika a instrumentace
Pro měření teplot skelného přechodu, tání, krystalizace a kondenzace byl použit DSC-60, pro sledování hmotnostních změn a oxidačních dějů TGA-50 a DTG-60. Vzorky o hmotnosti 2–25 mg byly analyzovány v atmosféře N₂ nebo přepínaně N₂→O₂ či vzduch při programech s ohřevem 1–20 °C/min, včetně izotermických zkoušek a měření OIT.
Hlavní výsledky a diskuse
- PET: Rychlé ochlazení vede ke ztrátě krystalinity (skelné přechody ~77 °C, recrystalizace ~137 °C).
- PEEK: Film chladnutý rychle je amorfní (Tg ~145 °C), blok krystalický (tání ~339 °C).
- Směsi PP/PE: Poměr komponent verifikován z ploch tání, poměr 1:1.
- PS, PVC, PI: Tg v rozmezí 80–310 °C závisí na doplňcích a zpracování.
- Degradace polymerů (nylon 6, PET, PPO, fluororesin): počátek rozkladu 200–350 °C, izotermie i kinetika rozkladu.
- OIT PE: Indukční doba oxidace 78,6 min při 190 °C, 20,5 min při 200 °C.
- Kondenzace fenolové pryskyřice: Tg ~71 °C, exotermní reakce ~169 °C.
- Kvantifikace plniv: Skleněná vlákna v PET ~34 %, uhlíková čerň v SBR ~28 % z hmotnosti.
- Elektronické materiály: Dioda taje ~226 °C a rozkládá se od ~300 °C; epoxid + křemenový plniv Tg ~85 °C, přechod křemene ~580 °C.
- Olověné vs bezolovnaté pájky: Sn–Pb tání ~182 °C, bezolovnaté směsi ~209–218 °C.
- Baterie: Separátory PE tání ~130–163 °C; palivové články – tání zmrzlé vody v klastrech ~–20 až 0 °C.
Přínosy a praktické využití metody
Metody DSC a TGA/DTG poskytují rychlou a reprodukovatelnou charakterizaci materiálů, umožňují kontrolu kvality surovin i finálních výrobků, stanovují optimální zpracovatelské podmínky a odhadují životnost komponent v reálných provozních podmínkách.
Budoucí trendy a možnosti využití
Zavádění high-throughput termální analýzy, kombinace s spektroskopickými technikami (FTIR, MS), in situ studie polymerace, vývoj nanokompozitů a studium biopolymerů otevírají další aplikace v průmyslové výrobě, výzkumu i environmentálních analýzách.
Závěr
Série přístrojů Thermal Analysis 60 prokazuje univerzální využitelnost v širokém spektru materiálů. Poskytuje detailní termické charakteristiky, které jsou základem pro vývoj, optimalizaci i kontrolu kvality polymerů, kompozitů, elektronických a bateriových materiálů.
Reference
Žádné specifické literární zdroje uvedeny.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Thermal Characterization of Virgin and Recycled PET
2025|Shimadzu|Aplikace
Differential Scanning Calorimeter Simultaneous TG/DTA Application News Thermal Characterization of Virgin and Recycled PET Atsuko Naganishi User Benefits The DSC-60 Plus differential scanning calorimeter can evaluate the melting temperature and crystallization temperature of materials. Thermal stability can be…
Klíčová slova
pet, petheating, heatingfibers, fibersrecycled, recycledvirgin, virgindta, dtamelting, meltingcooling, coolingdsc, dscfirst, firstinquiry, inquirybehavior, behaviorthermal, thermalsecond, secondtemperature
Measurement of UV-Degraded Polymer Materials Using a Thermal Analyzer
2022|Shimadzu|Aplikace
Differential Scanning Calorimeter/Simultaneous TG/DTA Measurement of UV-Degraded Polymer Materials Using a Thermal Analyzer Application News Haruhiko Kato User Benefits The change due to UV degradation of polypropylene and polyethylene, which are typical polymer materials was measured. In thermal analysis,…
Klíčová slova
dta, dtadecomposition, decompositionatmospheric, atmosphericultraviolet, ultraviolettemp, temppolymer, polymercalorimeter, calorimeterheating, heatingdevice, devicetemperature, temperaturedifferential, differentialtga, tgarays, raysweight, weightdsc
Characterization of Polyethylene Materials by Thermal Analysis
2021|Shimadzu|Aplikace
Application News No. Thermal Analysis Characterization of Polyethylene Materials by Thermal Analysis T160 Polyethylene (PE) is the most widely used polymer material, with applications including films, general molded products, electrical insulation, ropes, hoses, and others. PE is classified by density…
Klíčová slova
dta, dtadecomposition, decompositiondsc, dsctma, tmathermal, thermaltemp, tempmelting, meltingfusion, fusionheat, heatpolyethylene, polyethylenesoftening, softeningʊʊʊhdpe, ʊʊʊhdpeʊʊʊldpe, ʊʊʊldpeldpe, ldpetga
Evaluation of Thermal Characteristics of Rubber O-Rings
2023|Shimadzu|Aplikace
Application News DSC-60 Plus Differential Scanning Calorimeter DTG-60 Simultaneous Thermogravimetric and Differential Thermal Analyzer TMA-60 Thermomechanical Analyzer Evaluation of Thermal Characteristics of Rubber O-Rings Atsushi Kawaguchi User Benefits The DSC-60 Plus enables measurements down to temperatures as low as…
Klíčová slova
rubber, rubberdecrease, decreasefkm, fkmepdm, epdmatmosphere, atmospherenbr, nbrエンドセット, エンドセットオンセット, オンセットシリコーンゴム, シリコーンゴムsilicone, siliconeendset, endsettemperature, temperaturepoint, pointresistance, resistancerings