Evaluatiemethode voor thermische stabiliteit van polyolefinematerialen: oxidatie-inductieperiode

- Apr 28, 2021-

Polymeermaterialen reageren met zuurstof in de lucht om afbraak of cross-linking van polymeren te veroorzaken, wat oxidatieve veroudering wordt genoemd. Wanneer het polymeermateriaal reageert met zuurstof, is er een inductieperiode van zuurstofinhalatie. Zodra de inductieperiode voorbij is, schakelt het over naar de automatisch versnelde oxidatiefase. Of een polymeermateriaal gevoelig is voor oxidatie hangt in de eerste plaats af van de vraag of het gemakkelijk is om zuurstof op te nemen. Over het algemeen zijn koolstofketenpolymeren gevoelig voor oxidatieve veroudering en worden ze onstabiel. Polyolefine materialen zijn typische koolstofketen polymeer materialen. Polyolefine materialen worden meestal gebruikt als de mantel en isolatielaag van optische kabels en kabels. Daarom is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan de stabiliteit ervan in het daadwerkelijke gebruiksproces. Op dit moment is de gemeenschappelijke indicator voor het evalueren van de stabiliteit van polyolefinematerialen in de industrie de oxidatie-inductieperiode (OIT).

Oxidatie-inductieperiode (OIT) is het tijdstip waarop de autokatalytische oxidatiereactie van het testmonster begint op te treden onder oxidatieomstandigheden bij hoge temperatuur (zoals 200 °C). Het is een parameter om het stabiliteitsniveau van het materiaal te evalueren, ook wel oxidatie-inductietijd genoemd. Over het algemeen kan differentiële scanning calorimetrie (DSC) worden gebruikt voor eenvoudige en snelle metingen. De specifieke meet- en evaluatiemethoden zijn als volgt: het monster en de referentie worden met een constante snelheid verwarmd in een inerte atmosfeer (stikstof) en wanneer de gespecificeerde temperatuur (meestal 200 °C) wordt bereikt, worden ze met hetzelfde debiet overgeschakeld op zuurstof of lucht. Het monster wordt vervolgens op deze constante temperatuur gehouden totdat een oxidatiereactie wordt weergegeven op de thermische analysecurve. De oxidatie-inductietijd is het tijdsinterval vanaf het begin van zuurstof of lucht tot het begin van de oxidatiereactie, zoals weergegeven in de figuur.

1619594037(1)

Er zijn standaardmethoden voor het testen van de oxidatie-inductieperiode en de oxidatie-inductieperiode van polyolefinematerialen. Zo'n standaardmethodetest vereist meestal aandacht voor de beïnvloedende factoren. De belangrijkste beïnvloedende factoren die de resultaten van de oxidatie-inductieperiode beïnvloeden, zijn als volgt, en de invloed van deze factoren moet worden overwogen bij het testen en analyseren van de resultaten.

1) Inhomogeniteit van monsters. Polymeermaterialen zijn over het algemeen gemengde materialen die zijn gemodificeerd en verwerkt. De sporencomponenten binnenin, vooral de antioxidanten die een belangrijke rol spelen bij oxidatie, zijn gevoelig voor ongelijke verdeling, terwijl het DSC-bemonsteringsvolume meer is Daarom is ongelijke bemonstering waarschijnlijker. Het wordt aanbevolen om nog een paar onderdelen te nemen voor het testen in het daadwerkelijke testen en de resultaten uitgebreid te analyseren.

2) Oxidatietemperatuur is meestal anders wanneer andere omstandigheden ongewijzigd blijven. De oxidatie-inductietijd is anders. Hoe hoger de temperatuur, hoe korter de oxidatie-inductietijd. Daarom moet de temperatuur van tevoren worden overeengekomen bij het evalueren van materialen. De meest gebruikte temperatuur voor polyolefine materialen is 200°C

3) Gaszuiverheid en -stroming. Stikstof wordt gebruikt als een beschermend gas vóór oxidatie. Daarom, als de stikstof onzuiver is en gemengd met zuurstof, zal dit de testresultaten beïnvloeden. Bovendien is zuurstof in het oxidatieproces de belangrijkste oxidatieve actieve component, dus het verschil in zuurstofstroom zal ook de resultaten beïnvloeden. De oxidatie-inductieperiode wordt meestal gebruikt om de stabiliteit en anti-oxidatieprestaties van het materiaal te evalueren. Met betrekking tot de oxidatie-inductieperiode van polyolefinen zijn er veel normen die kunnen worden gevolgd. De belangrijkste indicatoren voor het bepalen van de thermische stabiliteit zijn oxidatie-inductietijd en de oxidatie-inductietijdretentiesnelheid na een bepaalde aandoening. Met betrekking tot wat voor soort materiaal moet voldoen aan wat voor soort beoordelingsvereisten, hebben sommige industrienormen of bedrijfsnormen beoordelingsvereisten en materialen die niet aan deze normen voldoen, moeten beoordelingswaarden krijgen op basis van het gebruik van het product tijdens het productontwerp.

Naast de bovenstaande bepaling van de stabiliteit van het materiaal, kan de oxidatie-inductieperiode ook lineair worden gefunctioneerd door de vermindering van de oxidatie-inductieperiode naarmate de temperatuur stijgt, en vervolgens wordt de formule aangebracht om de thermische oxidatielevensduur bij de bedrijfstemperatuur te extrapoleren. Daarom is dit ook een methode voor het voorspellen van de levensduur van thermische oxidatie. In het eigenlijke evaluatieproces is het noodzakelijk om een plan te formuleren op basis van de kenmerken van zijn eigen producten.

Oxidatie-inductieperiodetest vereist differentiële calorimetriescanner om uit te voeren.welkom om onze productlijst te bekijken voor meer informatie

1619594393(1)