高分子材料所處的外部環境諸如光照(紫外輻射為主)、溫度、大氣中的氧氣、大氣中的物質(如雜質)或化學/生物介質等,會導致材料的過早老化,可能嚴重影響材料的使用性能,甚至導致零部件材料的失效。導致化學老化(如鏈降解)*常見的因素是氧化,因此,氧化穩定性是關系到油、脂肪、潤滑劑、燃料、塑料等高分子材料應用的重要測量標準。根據特定的行業標準,通過差示掃描量熱法(DSC)測定材料的氧化誘導溫度/氧化誘導期(OIT)來評價該材料的氧化穩定性。在實際應用中,有兩種不同的方法,即動態OIT測試和等溫OIT測試。動態測試時,樣品在氧化氣氛下以特定的升溫速率加熱,直到反應開始。氧化誘導溫度OIT(也被稱作氧化起始溫度OOT)與DSC放熱曲線中外推的起始溫度相同。等溫OIT測試中,待測樣品先在保護氣氛中加熱,然后恒溫數分鐘以建立平衡,*后通入氧化氣氛比如氧氣或空氣。從開始通入氧化氣氛,至樣品起始發生氧化的這段時間差稱為氧化誘導期OIT。 ASTM D3895(聚乙烯)、DIN EN 728(塑料管道)、ISO 11357-6(塑料)等一系列國家和國際標準中詳細介紹了測定樣品OIT的相關流程,涉及樣品制備、測量和數據分析等方方面面。通常情況下,測試使用的坩堝為敞口坩堝或者坩堝加蓋扎孔。對于聚烯烴類(如聚乙烯或聚丙烯)樣品,氧化誘導期(OIT)越長,則氧化穩定性越高,材料的使用壽命越長。
HFM436測量絕熱泡沫EPS的導熱
發泡聚苯乙烯(EPS)具有密閉式的氣孔、質量輕,常用在包裝材料和建筑物隔熱。這類材料在室溫下的導熱系數一般在0.02~0.045 W/m*K,并且它的機械強度可以通過密度來調節。EPS作為建筑絕熱材料,*重要的力學特性是隨著密度增加,抗壓縮性能越強。對于大多數建筑應用,EPS的抗壓縮強度為10~60psi,可以滿足許多特定強度要求的應用。 該測試是從同一批次樣品上取出9個不同的樣品,按照DIN EN 12667標準進行。從上圖來看,各個樣品測試的結果偏差不大,平均值在0.04 W/m*K,這與該產品的標稱值相符。而且,HFM436的測試速率比較快,整個測試時間大約15~16min,因此每天可以應對大量的樣品測試。如果是絕熱泡沫材料需要按照DIN EN 13163來測試分析,樣品的測試次數影響著λ 90/90 值,這個值可以通過測試結果得到。
聚乙烯是一種日常消費品中經常使用的熱塑性塑料(每年產量超過6千萬噸)。它由乙烯聚合而成,可以通過自由基、陰離子、離子配位或者陽離子等多種方式聚合。聚乙烯材料常用于管材和配件中,其中一項重要的指標就是產品的抗氧化性能(氧化誘導時間),這項指標可以使用DSC按照標準DIN EN 728測得。 樣品在升溫過程中均有熔融吸熱峰存在,在恒溫段樣品的氧化過程為放熱過程,放熱過程的外推起始時間即為氧化誘導時間(O.I.T.)。通過氧化誘導時間可以比較不同樣品的抗氧化性能。1#樣品的氧化誘導時間小于1min,2#樣品的氧化誘導時間為37min,3#樣品的氧化誘導時間為339min,說明1#至3#樣品的抗氧化性能依次提高。