Дифференциальный термический анализ (ДТА) полимерных материалов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«РОССИЙСКИЙ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РОСБИОТЕХ)»

Кафедра: «Промышленный дизайн, технология

упаковки и экспертиза»

Лабораторная работа № 4

«Дифференциальный термический анализ (ДТА) полимерных материалов»

(по дисциплине «Физико-химические основы переработки полимеров и композитов»)

Выполнила: ст. группы 22-ХТ-1

Шелковникова Полина Вячеславовна

Проверила:

Островская Виктория Денисовна

Москва, 2023

Лабораторная работа № 4

Дифференциальный термический анализ (ДТА) полимерных материалов

Цель работы: по кривым ДТА определить температурные переходы в полимерных материалах (характерные температуры и области).

Объекты исследования: ПВС, ПВХ, ПВХ+оксид кальция

Ход работы

1. По кривым ДТА (рис. 3-5) определить все температурные переходы (стеклование; кристаллизация; плавление; деструкция.) и характерные температуры.

2. Сделать вывод в какой температурной области возможна переработка полимерного материала.

Температура Т, К

Рисунок 1. Кривая ДТА полимера (общий вид): 1- Переход кристалл-кристалл; 2- стеклование; 3- кристаллизация; 4- плавление; 5- окисление, сшивка; 6 –деструкция.

Рисунок 2: 1 – незначительный перегиб, переход из стеклообразного состояния в высокоэластическое; Т_с – температура стеклования; Т_исп – испарение влаги или летучих веществ; 2 – пик кристаллизации; 3 – эндотермический пик перехода кристалл-в-кристалл; 4 – пик плавления, определяется двумя температурами: Тнпл – температура начала плавления, Ткпл – температура конца плавления; 5 – температура начала деструкции полимера; То – температура начала термоокислительных процессов, кривая поднимается вверх; все температурные переходы (стеклование; кристаллизация; плавление; деструкция.....); Тд – температура окончания термодеструкции, кривая вниз. Тнпл-То(Тд) – определяет в первом приближении температурную область переработки.

По площади участков судят о теплотах плавления, в кристаллизующихся – о степени кристалличности

76 216 353 417 504 552

Рисунок 3. Термограмма ПВС (Поливиниловый спирт), ΔН – тепловые эффекты

t◦ст. =76◦;

t◦крист. =190◦;

t◦плав. 216◦;

t◦начала деструкции=504◦;

t◦ конца деструкции=552◦;

t◦теормоок.процессов =417◦

t◦переработки =216◦-417◦.

Рисунок 3. Термограмма ПВХ.

t◦ст. =229◦;

t◦крист. =247◦;

t◦плав. ◦;

t◦начала деструкции=527◦;

t◦ конца деструкции=580◦;

t◦теормоок.процессов =417◦

t◦переработки =267◦-417◦.

Рисунок 4. Термограмма ПВХ+оксид кальция.

t◦ст. =239◦;

t◦крист. =253◦;

t◦плав. ◦;

t◦начала деструкции=529◦;

t◦ конца деструкции=563◦;

t◦теормоок.процессов =423◦

t◦переработки =272◦-423◦.

Вывод:

По кривым ДТА определили температурные переходы в полимерных материалах (характерные температуры и области)