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热氧稳定性常用的三种评价方法

热氧稳定性常用的三种评价方法长期处于热氧环境中,塑料易发生降解,从而导致材料性能下降。

材料热氧稳定性的常规表征方法主要有热失重分析(TGA)、氧化诱导时间(OIT)、加速热老化实验、热滞留实验、流变等。

小编简单总结了OIT、TGA和加速热老化实验三种评价方法。

1.氧化诱导时间(OIT)
适用范围:主要适用于聚烯烃材料。

测试设备:DSC
原理:在氧气或者空气气氛中,在规定温度下恒温(等温OIT,如图1)或者以恒定的速率升温(动态OIT,如图2)时,测定试样抑制其氧化所需的时间与温度。

5.6min 0.8min
a.5001-T的氧化诱导时间
b.国产相容剂的氧化诱导时间
图1 两种相容剂的氧化诱导时间测试结果
231℃218℃
c.5001-T的氧化诱导温度
d.国产相容剂的氧化诱导温度
图2 两种相容剂的氧化诱导温度(动态OIT)测试结果
意义:(1)等温OIT测试结果的OIT时间越长,表明材料热氧稳定性越好,这结合长期热氧老化实验结果更能说明这一点;
(2)动态OIT测试结果氧化诱导温度越高,表明材料在氧气环境下耐热性越好。

动态OIT测试与氧气环境的TGA比较类似,同样反映了材料的热氧稳定性。

(3)对于相容剂而言,相容剂的单体和引发剂的残留率越高,其OIT越长,氧化诱导温度会越低,加入到基体中后对材料热稳定性负面影响越大。

2.
氧稳定性更好。

材料热氧稳定性越好,其加速老化实验后外观变化程度越低、物性保持率越高,氧化诱导期越长。

对于相容剂而言,在相同的基体中,相容剂的引发剂、单体残留高,最终产品的热氧稳定性差。

如图3,结合氧化诱导时间可知,国产相容剂OIT较短(图1),对应耐热氧老化性能较差,而CMG5001-T的热氧稳定性更好。

temperature,℃
图4 不同相容剂的TGA曲线(N2)
140
120
100
80
60
拉伸强度弯曲强度冲击强度
3%5001-T 3%国产相容剂。

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