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.

Characterization of Polyethylene Materials by Thermal Analysis

Aplikace | 2021 | ShimadzuInstrumentace
Termální analýza
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Shimadzu

Souhrn

Význam tématu


Analýza termálních vlastností polyethylénů je klíčová pro optimalizaci jejich zpracování, hodnocení kvality a předpověď výkonu v konečných aplikacích. Různé typy polyethylénu (LDPE, HDPE, LLDPE, UHMW-PE) se liší stupněm krystalinity, molekulovou strukturou a odolností vůči tepelné degradaci. Systematické využití metod jako DSC, TG-DTA a TMA poskytuje ucelený pohled na teploty tání, krystalizace, rozkladu a měknutí, což umožňuje cílený výběr materiálu pro filmové fólie, elektroizolace, ochranné obaly či stavební prvky.

Cíle a přehled studie


Studie si klade za cíl demonstrovat možnosti termické analýzy různých typů polyethylénu a ukázat vztahy mezi hustotou, stupněm krystalinity a tepelnou stabilitou. Experimenty zahrnují měření:
  • měrné teplo tání a odhad krystalinity pomocí DSC
  • charakteristiky rozkladu v inertní a oxidační atmosféře pomocí TG-DTA
  • vliv rychlosti ohřevu na teplotu rozkladu
  • teplotu měknutí (softening point) pomocí TMA v penetračním módu

Použitá metodika a instrumentace


Pro všechny experimenty byla použita přístrojová řada Shimadzu:
  • DSC: stanovení teploty tání a krystalizace, výpočet stupně krystalinity
  • TG-DTA: simultánní termogravimetrie a diferenciální termoanalýza v atmosférách N2 a vzduchu
  • TMA: měření měknutí za konstantní zátěže v penetračním módu

Hlavní výsledky a diskuse


  • DSC odhalilo nárůst teploty tání a stupně krystalinity s rostoucí hustotou PE: LDPE ~43,9 %, HDPE ~61,5 %, UHMW-PE ~71,6 %.
  • TG-DTA prokázalo, že LDPE se rozkládá při nižší teplotě než HDPE (o ~10–15 °C) kvůli většímu větvení molekul.
  • Atmosférický efekt: v N2 rozklad probíhá jednofázově okolo 480 °C, v O2 dochází k vícestupňovému rozpadu a exothermickým jevům již od ~400 °C.
  • Rychlost ohřevu posunuje rozkladové maximy na vyšší teplotu o desítky stupňů, proto je nutné striktně kontrolovat parametry měření.
  • TMA ukázalo nižší teplotu měknutí LDPE (~105 °C) oproti HDPE (~124 °C).

Přínosy a praktické využití metody


Komplexní termická analýza umožňuje:
  • racionalizovat zpracovatelské podmínky (teplotní profily, rychlosti chladnutí)
  • vyhodnotit dlouhodobou tepelnou odolnost ve vztahu k větvení a krystalitě
  • selektovat vhodný typ PE pro specifické aplikace dle požadované pevnosti, houževnatosti a teplotní stability

Budoucí trendy a možnosti využití


  • kombinace termické analýzy s výpočetními modely pro predikci chování polymerů
  • rozšíření metodiky o mikroskopickou analýzu pro prostorové rozložení krystalické a amorfní fáze
  • uplatnění v recyklaci a vývoji bio-modifikovaných PE materiálů

Závěr


Studie prokázala, že efektivní využití DSC, TG-DTA a TMA poskytuje detailní obraz o termických vlastnostech různých typů polyethylénu. Tyto informace jsou klíčové pro optimalizaci výroby, zajištění kvality a vývoj nových polymerních aplikací.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
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
Measurement of UV-Degraded Polymer Materials Using a Thermal Analyzer
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
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
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.