abstract: tehnicile dsc, tga și tma sunt utilizate pentru studiul sistematic al tranziției în sticlă, degradării termice, degradării oxigenului termic, procesului de îndepărtare a hcl și caracteristicilor de deformare ale aliajelor ABS / pvc / nbr. rezultatele arată că diferite modificări ale aliajului abs / pvc / nbr sunt însoțite de schimbări în energie, masă și dimensiune. temperatura de tranzitie a sticlei este un parametru important pentru caracterizarea compatibilitatii aliajelor de plastic. stabilitatea termică a aliajului depinde de procesul de îndepărtare a hcl a pvc în sistemul de aliaj. Curba tma a abs / pvc / nbr este împărțită în secțiune plană, secțiune de dilatare și secțiune de înmuiere, în secțiunea de dilatare produsele se vor deforma și vor pierde Lue. o secțiune plată aparține domeniului de aplicare, iar secțiunea de înmuiere oferă date tehnice și bază teoretică pentru determinarea procesului optim.

abs / pvc / nbr este un nou tip de material polimeric, utilizat pe scară largă pentru pungi, panouri auto și alte produse de ambalaj exterior. comportamentul său termic și stabilitatea termică sunt legate de prelucrare și performanță. prin urmare, este necesar să se efectueze studiul proprietăților termice ale aliajului abs / pvc / nbr.

1. partea experimentală

Instrumentul experimental 1.1 mENT

dupont 1090 este folosit analizorul termic, analiza termică cu creuzet de probă .

1.2 metoda experimentală

dsc: determinarea tranziției de sticlă a polimerilor și a aliajelor acestora;

tga: determinarea degradării termice, degradării oxidării termice și a proprietăților de temperatură constantă ale polimerilor și aliajelor lor;

tma: determinarea coeficientului de expansiune și a caracteristicilor de deformare ale aliajului abs / pvc / nbr.

2. rezultate și discuții

2.1 tranziția de sticlă a aliajului ABS / pvc / nbr și a componentelor sale

Curbele dsc ale abs, pvc, nbr și abs / pvc / nbr sunt prezentate în figura 1. Poziția schimbării bruște a liniei de bază spre direcția endotermică în curbă este tranziția de sticlă a polimerului, ceea ce indică faptul că, segmentul legat în polimerul amorf este activ și are o schimbare bruscă în capacitatea de căldură.

compatibilitatea componentelor din aliaj de plastic este cheia bunei performanțe a aliajelor din plastic, iar temperatura de tranziție în sticlă este un parametru important pentru caracterizarea compatibilității aliajului. temperaturile de tranziție sticloasă ale absului, pvc, nbr și ale aliajelor acestora sunt enumerate în tabel.

temperaturile de tranziție în sticlă de ab simt-100 sunt -85 ℃ și 112 ℃, pvc este 87,9 ℃, iar nbr este -29,4 ℃, când cele trei materiale au fost amestecate, temperaturile de tranziție sticlă se închid una cu cealaltă, sunt -74,4 ℃, -8,8 ℃, respectiv -98,8 ℃, indicând faptul că faza de cauciuc este parțial compatibilă cu faza de plastic. parametrii de solubilitate ai nbr și pvc sunt asemănători și au compatibilitate termodinamică. în procesul de amestecare, este posibil să fie complet compatibil și să formeze o nouă "fază", astfel încât temperatura de tranziție vitroasă a pvc și nbr să dispară, rezultând o nouă temperatură de tranziție vitroasă. temperatura de tranziție sticlă a noii faze este de - 8,8 ℃, în timp ce temperatura de tranziție a sticlei ps în absență scade la 98,8 ℃.

așa-numitul plastic cauciucat este cel din matricea de plastic, care are o temperatură ridicată de tranziție în sticlă, cu dispersie de fază de cauciuc care are o temperatură de tranziție în stare de sticlă scăzută. nbr joacă acest rol în aliaj și concentrează efortul atunci când este peste temperatura de tranziție vitroasă. Temperatura la trecerea de sticlă la temperaturi scăzute este de -74,4 ℃, -8,8 ℃, iar particulele de cauciuc joacă un rol de întărire a stirenului în intervalul -74,4 ℃ (-8,8 ℃) ~ 98,8 ℃.

semnele diferite ale magazinului de cauciuc au o temperatură de tranziție sticlă diferită, de asemenea, un efect de întărire diferit în aliaj. deoarece atunci când temperatura scade la tranziția de sticlă, mișcarea micro-browniană a segmentului de lanț este înghețată, materialul folosit ca cauciuc își pierde elasticitatea ridicată și devine plastic dur și fragil, pierzându-și astfel efectul de întărire a plasticului. temperatura de tranziție de sticlă a Japoniei și lanhua nbr este -29. 4, -15. 7 ° C, respectiv.

curbele dsc ale diferitelor semne magazin de aliaje abs / pvc / nbr sunt similare în formă. există două componente în aliajul abs / pvc / nbr cu temperatură de tranziție sticlă la temperatură scăzută, acestea fiind faza butadienică în faza abs și nbr adăugată. în ceea ce privește temperaturile de trecere la temperatură joasă a aliajului, Germania 1 # este cea mai mică (16,3 ℃), iar pentru Shanghai 3 #, shanghai 4 # sunt -8,8, -7,3 ℃, respectiv. prin urmare, se poate considera că intervalul temperaturii de aprindere a fost mai mare decât cel al ultimelor două.

2.2 degradarea termică și degradarea oxigenului termic al aliajului abs / pvc / nbr

stabilitatea termică a polimerilor poate fi caracterizată prin temperatura de descompunere, care este strâns legată de energia de disociere a celei mai slabe legături din structura lanțului polimer, adică structura chimică a polimerului determină caracteristicile sale de descompunere termică.

curbele tga ale absului, pvc, nbr și ale aliajelor lor sub azot de înaltă puritate sunt prezentate în figura 2. etapa de greutate de 180 ~ 350 ° C este în principal cauzată de îndepărtarea hcl din pvc în aliajul abs / pvc / nrr. deoarece scăderea în greutate a pvc-ului pur în acest interval de temperatură este mai mare de 60%, iar degradarea termică a absului și nbr are loc peste 350 ℃, se consideră că pierderea în greutate sub 350 ℃ în aliajul plastic este cauzată în principal de îndepărtarea hcl în pvc, iar stabilitatea termică a aliajului din plastic depinde în principal de pvc în sistemul mixt.

în curbele tga ale aliajelor abs / pvc / nbr ale diferitelor semne de magazin, primul pas greutate se datorează, în principal, îndepărtării pvc hcl, pierderea în greutate variază în funcție de conținutul pvc din aliaj. pure pvc este de 61,7%, în Germania 1 # aliaj este de 41,13%, 43,04% pentru aliajul changchun 2 # și 38,89% pentru aliajul shanghai 3 #. într-o oarecare măsură, pierderea în greutate reflectă diferența în compoziția și performanța aliajului.

degradarea aliajului de plastic este o schimbare structurală tipică. este degradată prin reacția chimică cu substanțele din mediu. cel mai important agent de degradare este oxigenul. reacția de oxidare poate induce și accelera degradarea atunci când este încălzită. Figura 3 prezintă curbele tg ale abs, pvc, nbr și ale aliajelor lor în aer. treapta de greutate de 180 ~ 350 ℃ în aliajul abs / pvc / nbr este în continuare degradarea pvc prin îndepărtarea hcl. pur abs are o pierdere in greutate lenta de la 240 ℃ la 350 ℃, cu o pierdere cumulativa in greutate de doar 4,98%. nbr are o creștere a greutății de oxidare la 220 ° C, urmată de un pas de pierdere în greutate de 4,56%. procesul de degradare a fluorurării apare în principal la 350 ~ 550 ° C. pentru aliaj, toate aliajele abs / pvc / nbr au două etape continue de greutate datorită formării intermediarilor de oxidare și a degradării lor ulterioare. reziduul este de asemenea mai mic decât cel produs prin degradarea termică în fluxul de azot, aproximativ 4% ~ 5%.

2.3 Evacuarea hcl și caracteristicile temperaturii constante ale abs / pvc / nbr

măsurarea degradării termice și a degradării oxidative a aliajului abs / pvc / nbr arată că pierderea în greutate a primei etape de greutate la 180 ° C-350 ° C nu are nicio legătură cu atmosfera și pierderea în greutate a aerului și a azotului este similară (vezi figura 4 ). adică în acest interval de temperatură, degradarea termică, adică procesul de îndepărtare a pvc hcl este dominant, deci este instructiv să selectăm acest interval de temperatură pentru testul de temperatură constantă.

Curbele dsc de abs, pvc, nbr și aliajele lor la temperatură constantă sunt prezentate în figura 5, iar pierderea în greutate este prezentată în tabelul 2.

pierderea în greutate a aliajelor abs / pvc / nbr la 250 ℃ este de 31,82%, în timp ce pierderea în greutate a absului și nbr la 250 ℃ este de 2,1% ~ 2,4% și 2,3% ~ 4,6% respectiv, reprezentând doar 1/6 greutatea totală a pierderii aliajului. pierderea în greutate a aliajului la temperatură constantă este cauzată în principal de îndepărtarea hcl din pvc, în timp ce pierderea în greutate la 250 ℃ timp de 30 de minute este mult mai mare decât cea la 200 ℃. în procesul de procesare, dacă condițiile procesului se schimbă și temperatura nu este controlată corespunzător, o cantitate mare de hcl va fi îndepărtată din aliaj, iar proprietățile aliajului vor fi pierdute. prin urmare, pierderea de greutate a aliajului la 200 ℃ reflectă avantajele și dezavantajele stabilității termice într-o oarecare măsură.

tabelul 2 pierderea în greutate a abs, nbr și a aliajelor lor *%

păstrați temperatura constantă timp de 30 de minute

2.4 caracteristicile de deformare ale aliajului abs / pvc / nbr

curba tma a aliajului abs / pvc / nbr este prezentată în figura 6.

curba tma este împărțită în secțiune plană, secțiune de dilatare și secțiune de înmuiere. secțiunea plană este de la temperatura camerei la 80 ° C, adică în intervalul de temperatură obișnuit de utilizare, iar coeficientul de extindere a aliajului este de 100 ~ 200 pm / (m • ° C). 80 ~ 180 ℃ este secțiunea de expansiune, care poate fi cauzată de expansiunea cauciucului. deși aliajul nu a suferit o degradare termică sau o degradare a oxigenului termic, creșterea temperaturii determină creșterea volumului polimerului, creșterea spațiului liber între molecule și activarea segmentului de lanț și chiar a întregii molecule. deoarece extinderea volumului va determina modificarea formei geometrice, dacă forma geometrică se va schimba arbitrar, în ciuda dorinței oamenilor, produsul își va pierde valoarea practică. numai în secțiunea de înmuiere, aliajul are caracteristicile unui flux vâscos de polimer ridicat și este un parametru necesar pentru procesare și formare. temperatura de înmuiere începe la 170 ℃, din curba de temperatură scăzută a temperaturii scăzute (-65 ~ 0 ℃) abs / pvc / nbr, se poate observa că aliajul prezintă un potențial plat la temperatură scăzută fără o schimbare evidentă a dimensiunilor geometrice și coeficientul de expansiune de 45 ~ 114μm / (m-℃), deci se consideră că aliajul are de asemenea valoare de utilizare la temperatură scăzută și poate fi utilizat ca material pentru vase, cum ar fi vasele de refrigerare.

Curba tma a abs / pvc / nbr în spațiul tridimensional x, y și z este prezentată în figura 7. Caracteristicile de deformare ale aliajului sunt anisotropice, care este cauzată de concentrația de tensiune în timpul laminării prin extrudare. acest factor ar trebui să fie luate în considerare în fabricarea de mucegai și proiectarea procesului de turnare.

3. concluzii

A. metoda de analiză termică este cea mai directă metodă de testare pentru a studia transformarea aliajului. utilizând consumabile de analiză termică cu o calitate stabilă poate caracteriza sistematic caracteristicile sale termice din aspectele legate de tranziția sticlei, degradarea termică, degradarea oxigenului termic, îndepărtarea hcl, deformarea și așa mai departe. este baza pentru studierea relației dintre procesul, structura și proprietățile procesului de procesare abs / pvc / nbr.

b. temperatura de tranzitie a sticlei este un parametru important pentru caracterizarea compatibilitatii aliajelor de plastic. temperatură joasă la trecerea de sticlă abs / pvc / nbr este -81 ℃, -16,3 ℃, și de înaltă temperatură de tranziție de sticlă este de 96.4 ℃ (98.8 ℃). diferența de temperatură de tranziție în sticlă reflectă compatibilitatea sistemului de aliaj și oferă o bază tehnică pentru selectarea procesului de sinteză a formulelor.

c. degradarea termică și degradarea oxigenului termic al abs / pvc / nbr arată că stabilitatea termică a aliajului depinde de procesul de îndepărtare a pvc în sistemul de aliaj. pierderea în greutate a probelor din Germania și Shanghai la 250 ° C timp de 30min este mult mai mare decât cea a probelor la 200 ° C. într-o anumită măsură, pierderea în greutate a aliajului la o temperatură constantă de 200 ℃ reflectă stabilitatea termică a aliajului în timpul procesării.

d. Curba tma a lui abs / pvc / nbr are trei secțiuni, secțiunea plană este un interval de temperatură potrivit pentru utilizare, în timp ce secțiunea de dilatare va deforma produsul și își va pierde valoarea practică, iar secțiunea de înmuiere va furniza date tehnice fiabile și bază teoretică pentru determinarea procesului optim .