стеклование, термическое разложение, термическое разложение кислорода и десорбция сплава abs / pvc / nbr были исследованы методами dsc, tga и tma.
систематически изучаются характеристики процесса hcl и деформации. Результаты показывают, что различные изменения в сплаве abs / pvc / nbr сопровождаются изменениями энергии, массы и геометрии. Температура стеклования является важным параметром для характеристики совместимости пластиковых сплавов. Термостабильность сплава зависит от процесса удаления ПВХ из ПВХ в системе сплавов. Кривая tma abs / pvc / nbr делится на плоскую секцию, расширение секция и секция размягчения, которые приведут к деформации изделий и потере практической ценности. плоский участок относится к области применения, а секция размягчения предоставляет технические данные и теоретическую основу для определения оптимального процесса.
abs / pvc / nbr - это новый тип полимерного материала, который широко используется при изготовлении сумок, автомобильных приборных панелей и других упаковочных изделий за рубежом. Его термическое поведение и термическая стабильность связаны с обработкой и эксплуатационными характеристиками. Поэтому осуществлять.
необходимо изучить термические свойства абс / пвх / нбр сплава. Во-первых, экспериментальная часть.
экспериментальный инструмент
с использованием теплового анализатора dupont 1090, термический анализ образца тигля ,
экспериментальный метод
dsc: определение стеклования полимеров и их сплавов;
tga: определение термического разложения, термического окисления и свойств при постоянной температуре полимеров и их сплавов;
tma: определение коэффициента расширения и деформационных характеристик сплава abs / pvc / nbr. Результаты и обсуждения
стеклование сплава абс / пвх / нбр и его компонентов
Кривые dsc abs, pvc, nbr и abs / pvc / nbr показаны на рисунке 1. Положение внезапного изменения базовой линии в направлении эндотермического направления на кривой представляет собой стеклование полимера, которое указывает, что лед связанный сегмент в аморфном полимере является активным и имеет внезапное изменение теплоемкости.
Совместимость компонентов из пластического сплава является ключом к хорошим характеристикам пластического сплава, а температура стеклования является важным параметром, характеризующим совместимость сплавов. Температуры стеклования для abs, pvc, nbr и их сплавов приведены в таблице.
1. температуры стеклования ab simt - 100 были - 85 ℃ и 112 ℃, пвх - 87,9 ℃, nbr - - 29,4 ℃, когда три материала были смешаны, температуры стеклования были - 74,4, - 8,8, - 98,8 Respectively, соответственно, что указывает на то, что резиновая фаза была частично совместима с пластической фазой. Параметры растворимости nbr и pvc аналогичны и имеют термодинамическую совместимость. в процессе смешивания можно полностью совместить и сформировать новую «фазу», чтобы температура стеклования пвх и самого nbr исчезла, что привело к новой температуре стеклования. температура стеклования новой фазы составляет - 8,8 ℃, а температура стеклования ps в абс падает до 98,8 ℃.
так называемый резиновый закаленный пластик состоит в том, что резиновая фаза с низкой температурой стеклования диспергируется в пластиковой матрице с высокой температурой стеклования. nbr играет эту роль в сплаве и играет роль концентрации напряжений, когда она выше температуры стеклования. Низкотемпературная температура стеклования abs / pvc / nbr составляет - 74,4, - 8,8 ℃, а резиновые частицы играют ужесточающую роль для стирола в диапазоне - 74,4 (- 8,8) ~ 98,8 ℃.
название образца
|
знак магазина
|
состав
|
температура стеклования / ℃
|
|
Гао Цяо ABS - R103
|
|
105
|
|
IMT-100
|
|
112 , -85
|
абс
|
IH-100
|
|
109,6
|
|
Ланхуа как - 131
|
|
100
|
|
абс-310
|
|
106
|
пвх
|
|
|
87,9
|
NBR
|
Япония
|
|
-29,4
|
|
Ланхуа как - 131
|
|
-15,7
|
ABS / ПВХ / NBR
|
Германия 1
|
|
.-81 , -163 , 44,8 , 96,4
|
|
Шанхай № 3
|
Гао Цяо абс
|
.-74,4 , -8,8 , 98,8
|
|
Шанхай № 4
|
Lanhua Abs
|
.-79,1 , -7,3 , 96,7
|
Различные сорта каучука имеют разные температуры стеклования и разные эффекты закалки в сплаве. Так как при снижении рабочей температуры до стеклования микро - броуновское движение сегмента цепи замерзает, материал, используемый в качестве резины, теряет высокую эластичность и становится твердым и хрупкий пластик, таким образом теряя свое упрочняющее воздействие на пластик. Температура стеклования в Японии и Ланхуа была - 29. 4, - 15. 7 ℃, соответственно.
кривые dsc для различных марок сплавов abs / pvc / nbr имеют сходную форму. В сплаве abs / pvc / nbr есть два компонента с низкой температурой стеклования, то есть бутадиеновая фаза в добавленной abs и nbr фазе. Низкотемпературная температура стеклования сплава является самой низкой в Германии. 1 (16,3 ℃), с Шанхаем нет. 3 и Шанхай нет. 4, то есть - 8, 8, -7,3 fore, поэтому можно считать, что диапазон температуры ужесточения первого шире, чем диапазон двух последних.
термическая деградация и термическая деградация кислорода из сплава абс / пвх / нбр.
Термическая стабильность полимеров может характеризоваться температурой разложения, которая тесно связана с энергией диссоциации самой слабой связи в структуре цепи полимера, то есть химическая структура самого полимера определяет его характеристики термического разложения.
кривые tga abs, pvc, nbr и их сплавов в атмосфере азота высокой чистоты показаны на рис. 2. Стадия невесомости 180 ~ 350 mainly в основном вызвана удалением hcl из ПВХ в сплаве abs / pvc / nrr. Потому что потеря веса чистого ПВХ в этом температурном интервале выше 60%, и термическое разложение абс и nbr происходит после 350 ℃, считается, что потеря веса до 350 ℃ в пластиковом сплаве в основном обусловлена удалением ПВХ из ГХЛ, а термостойкость пластикового сплава в основном зависит от ПВХ в смешанной системе.
на кривых tga для абс / пвх / nbr сплавов разных марок первый шаг невесомости - это в основном пвх.
Из-за удаления НСl потеря веса варьируется в зависимости от содержания ПВХ в сплаве. Чистый ПВХ составляет 61,7%, в Германии 41,13% нет. 1 сплав, 43,04% для Чанчуня нет. 2 сплава и 38,89% для Шанхая нет. 3 сплава. В некоторой степени потеря веса отражает разницу в составе сплава и производительности.
деградация пластического сплава является типичным структурным изменением. это ухудшено химической реакцией с веществами в окружающей среде. самый важный агент разложения - кислород. Реакция окисления может вызвать и ускорить разложение при нагревании. На фиг.3 показаны кривые tg абс, пвх, nbr и их сплавов на воздухе. Стадия невесомости 180-350 ° С в сплаве абс / пвх / nbr все еще следующая.
термическая деградация ПВХ путем удаления НСl: чистый абс имеет медленную потерю веса от 240 350 до 350 ℃ с совокупной потерей веса только 4,98%. nbr имеет прирост окисления при 220 ℃, после чего следует этап потери веса 4,56%. процесс деградации фторирования обоих происходит в основном при 350 ~ 550 ° С. Для сплава все сплавы abs / pvc / nbr имеют две непрерывные стадии невесомости из-за образования промежуточных продуктов окисления и их дальнейшей деградации. остаток также меньше, чем при термическом разложении в потоке азота, около 4-5%.
de - hcl и постоянные температурные характеристики абс / пвх / нбр
Измерение термического разложения и окислительного разложения сплава abs / pvc / nbr показывает, что потеря массы на первом этапе невесомости при 180 ~ 350 nothing не имеет ничего общего с атмосферой. и потеря веса в воздухе и азоте аналогична (см. рис. 4), то есть в этом диапазоне температур преобладает термическое разложение, то есть процесс удаления ПВХ HC1, поэтому полезно выбрать этот диапазон температур для испытания с постоянной температурой.
кривые dsc для abs, pvc, nbr и их сплавов при постоянной температуре показаны на рис. 5, а потеря веса указана в таблице 2.
вес потери абс / пвх / nbr сплава при 250 ℃ составляет 31,82%, в то время как потеря веса абс и нбр при 250 ℃ составляет 2,1% ~ 2,4% и 2,3% ~ 4,6% соответственно, что составляет только 1/6 от общая потеря веса сплава. потеря веса сплава при постоянной температуре в основном вызвана удалением hcl из ПВХ, в то время как потеря веса при 250 30 в течение 30 минут намного выше, чем при 200 ℃ в течение 30 минут в процессе. обработки, если условия процесса изменяются и температура не контролируется должным образом, большое количество НСl будет удалено из сплава, и свойства сплава будут потеряны. Следовательно, потеря веса сплава при 200 ℃ отражает преимущества и недостатки термостабильности в некоторой степени.
название образца
Таблица 2 Потеря массы абс, нбр и их сплавов *%
200 ℃ 250 ℃
п2 воздуха п2 воздуха
абс 2,10 - 2,10 2,10
Nbr Lanification - 2,35 4,66
Япония -
|
-
|
5,04
|
-
|
|
абс / пвх / нбр 1
|
3,30
|
3,47
|
32,00
|
31,67
|
№ 2.
|
4,23
|
4,02
|
27,50
|
33,16
|
№ 3.
|
5,67
|
4,90
|
29,00
|
31,82
|
No.4.
|
6,61
|
6,66
|
-
|
31,71
|
постоянная температура в течение 30 мин
деформационные характеристики сплава абс / пвх / нбр
кривая tma сплава abs / pvc / nbr показана на рис. 6.
Кривая tma разделена на плоскую секцию, секцию расширения и секцию размягчения. Плоская секция составляет от комнатной температуры до 80 ℃, т.е. используется обычный температурный диапазон, и коэффициент расширения сплава составляет 100 ~ 200 мкм / (м m). 80 ~ 180 ℃ - это сегмент расширения, который может быть вызван расширением резины. хотя сплав не подвергался термическому разложению и термическому разложению кислорода, повышение температуры вызывает увеличение объема полимера, увеличение свободного пространства между молекулами и активацию сегмента цепи и даже всей молекулы. поскольку расширение объема вызовет геометрическое расширение изменение формы, если геометрическая форма не изменяется произвольно с пожеланиями людей, продукт потеряет свою практическую ценность. только в секции размягчения сплав обладает характеристиками вязкого течения с высоким содержанием полимера и обрабатывается и формируется
необходимые параметры в процессе, температура размягчения начала при 170 ℃, от низкой температуры сплава ABS / ПВХ / NBR (- 65 ~
кривая tma при 0 ℃ показывает, что сплав демонстрирует плоский потенциал при низкой температуре без явного изменения геометрических размеров и коэффициента расширения
45 ~ 114 мкм (буква) м / (м.с.), Поэтому считается, что сплав также имеет полезную ценность при низкой температуре и может быть использован в качестве материала для изготовления сосудов, таких как холодильные и холодильные.
Кривая tma abs / pvc / nbr в трехмерном пространстве x, y и z показана на рисунке 7. Деформационные характеристики сплава являются анизотропными, что обусловлено концентрацией напряжений, вызванной экструзией во время формования. этот фактор следует учитывать при изготовлении пресс-форм и проектировании процесса формования.
III. выводы
метод термического анализа является наиболее прямым методом испытаний для исследования превращения сплава. с помощью термический анализ расходных материалов со стабильным качеством можно систематически охарактеризовать его тепловые характеристики с точки зрения стеклования, термического разложения, термического разложения кислорода, удаления ГХЛ, деформации и т. это является основой для изучения взаимосвязи между процессом обработки abs / pvc / nbr, структурой и свойствами.
Температура стеклования является важным параметром для характеристики совместимости пластиковых сплавов. Низкотемпературный стеклование сплава abs / pvc / nbr составляет - 81, - 16,3 ℃, а высокотемпературный стеклование - 96,4 ℃ (98,8 ℃). , Разница в температуре стеклования отражает совместимость системы сплавов и обеспечивает техническую основу для выбора формулы синтеза.
термическая деградация и термическая деградация кислорода в абс / пвх / нбр показывают, что термостабильность сплава зависит от процесса удаления пвх hc1 в системе сплава. потеря массы немецких и шанхайских образцов при 250 ° С в течение 30 мин значительно выше, чем у образцов на 250 ℃
потеря веса при 200 ° С в течение 30 мин. потеря массы сплава при постоянной температуре 200 ° С в определенной степени отражает термическую стабильность сплава во время обработки.
кривая tma abs / pvc / nbr имеет три секции, плоская секция подходит для диапазона рабочих температур, секция расширения деформирует продукт и теряет его практическое значение, а секция размягчения обеспечит надежные технические данные и теоретическую основу для определение оптимального процесса.