ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Measurement of UV-Degraded Polymer Materials Using a Thermal Analyzer

Aplikace | 2022 | ShimadzuInstrumentace
Termální analýza
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Shimadzu

Souhrn

Význam tématu


Fotostabilita polymerních materiálů, jako jsou polypropylen (PP) a polyethylen (PE), je klíčová pro jejich dlouhodobé použití v exteriérových aplikacích. UV záření způsobuje chemické a fyzikální změny, které vedou ke zhoršení mechanických vlastností, a proto je nutné tyto procesy přesně sledovat a kvantifikovat.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na kvantifikaci změn v chemické struktuře a termických vlastnostech UV degradovaných vzorků PP a PE. K tomu byly použity tři analytické metody: FTIR pro sledování strukturálních modifikací, DSC pro vyhodnocení teplot tání a entalpie tání a simultánní TG/DTA pro stanovení počátku teploty rozkladu a změny termogramu.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky ve tvaru desek o tloušťce 1 mm byly naříznuty na plátky 3×3 cm a dále na granulky ≤1 mm3. Každá skupina byla vystavena UV záření po 0, 50, 100 a 550 hodinách.
  • FTIR spektroskopie pro detekci absorpčních pásů O–H, C=O a C–O–C
  • DSC-60Plus s elektrickým chlazením TAC-60i (rozsah 20 → 200 °C → 20 → 200 °C, 10 °C/min, N2, vzorek ~5 mg)
  • Simultánní TG/DTA (DTG-60) (rozsah RT → 600 °C, 10 °C/min, N2, vzorek ~7 mg)

Hlavní výsledky a diskuse


  • FTIR: U PP i PE se prodlužující dobou UV expozice zřetelně zvyšuje absorpce pásů hydroxylových a karbonylových skupin, u PP je degradace výraznější.
  • DSC: PP vykazuje posun tání (1. i 2. ohřev) směrem k nižším teplotám a rozšíření tání, pokles entalpie tání. U PE je posun v první cyklu minimální, ale ve druhém ohřevu je viditelná změna píku.
  • TG/DTA: U obou polymerů se s délkou UV záření snižuje počátek rozkladu (420–440 °C) a DTA vykazuje obdobný pokles teplot tání jako DSC.

Přínosy a praktické využití metody


Kombinace FTIR a termické analýzy umožňuje komplexní posouzení fotodegradace polymerů bez nutnosti izolovat pouze povrchovou vrstvu. Metody jsou vhodné pro QA/QC v automobilovém, stavebním a obalovém průmyslu pro odhad životnosti plastových dílů a výrobků.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření analýzy o Ramanovu spektroskopii či pyrolytickou GC/MS pro detailnější identifikaci produktů degradace
  • Studium vlivu atmosférických podmínek (vlhkost, kyslík) na rychlost a mechanizmus degradace
  • Implementace strojového učení pro automatickou klasifikaci spektrálních a termických dat

Závěr


UV záření významně ovlivňuje chemické vazby a termické vlastnosti PP a PE. FTIR poskytuje rychlý přehled o strukturálních změnách, zatímco DSC a TG/DTA umožňují kvantifikaci dopadů na tání a rozklad. Pro komplexní hodnocení degradace je vhodné tyto metody kombinovat.

Reference


  • Shimadzu Corporation: UV degradation plastic library pro analýzu molekulárních změn polymerních materiálů

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Application Data Book - Polymer and Electronic Material
C160-E010B Thermal Analysis 60 Series Application Data Book Polymer and Electronic Material Contents Plastic Quantification of Reinforcing Materials 1.1 Influence of heat treatment on polyethyleneterephthalate (PET) -------------------- 1 6.1 Quantification of glass fiber in polyethyleneterephthalate (PET) ------------------- 20 1.2 Heat…
Klíčová slova
explanation, explanationdsc, dsctemp, tempamount, amountrate, ratetga, tgasample, sampleheating, heatingdecomposition, decompositionprogram, programtemperature, temperaturedta, dtainstrument, instrumentanalytical, analyticalmelting
Characterization of Polyethylene Materials by Thermal Analysis
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
Recycled Plastic Analysis Solutions
Recycled Plastic Analysis Solutions
2024|Shimadzu|Brožury a specifikace
C10G-E105 Recycled Plastic Analysis Solutions Recycled Plastic Various plastic recycling measures are being implemented in response to growing awareness about needing to establish a carbon-free and recycling-oriented society. The typical process involves collecting, sorting, shredding, washing, drying, and otherwise processing…
Klíčová slova
plastic, plasticpla, plaannealing, annealingmeasurement, measurementabs, absmold, moldhardness, hardnessftir, ftirspectrophotometer, spectrophotometerray, rayresin, resinextract, extractsorting, sortingfourier, fourieranalysis
Thermal Characterization of Virgin and Recycled PET
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
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.