مقارنة أنواع مختلفة من EPDM بواسطة كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي

الغرض

ظهر في مثال مطاط الكلوروبرين (القسم 3.1.2. دراسات كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي على درجة البلورة) أن البلورة تعتمد على هيكل الجزيء الضخم. لذلك يختلف سلوك الذوبان بشكل كبير، خاصة مع البولي أوليفينات.

ويتجلى ذلك باستخدام EPDM المرتبط غير المتصالب كمثال.

العينة

EPDM غير المعالج بالكبريت "غير مبركن" مع محتويات الإثيلين المختلفة (EPG 6170 وEPG 8450 وEPG 3440).

الظروف

خلية القياس: DSC822e مع خيار التبريد بالنيتروجين السائل

الكفة: الألومنيوم 40 Pl، غطاء مثقوب

تحضير العينة:مكعبات بحجم 10 مجم تقريبًا مقطوعة من مواد البدء. للتخلص من السجل الحراري، تم تسخين العينات حتى 100 درجة مئوية ثم تبريدها عند 5 ك/دقيقة إلى –120 درجة مئوية قبل القياس

القياس باستخدام كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي: التسخين من -120 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية عند 10 ك/دقيقة

الضغط الجوي: النيتروجين، 50 مل/دقيقة

التقييم

تم تقييم منطقة الذروة كما هو موضح في القسم 3.1.2. تزجج وذوبان EPDM. تم إنشاء المماسات لتقييم التزجج من خلال استقراء أجزاء من منحنى القياس بعد ذروة الذوبان. تم تحديد درجة البلورة كما هو موضح في القسم 3.1.2. تحديد درجة البلورة. يلخص الجدول التالي نتائج أنواع EPDM الثلاثة:

التفسير

تختلف أنواع EPDM الثلاثة في سلوك البلورة الخاص بكل منها. يوضح EPG 6170 ذروة ذوبان كبيرة مع منطقة 45.8 جول/جم. يبدأ الذوبان بشكل فعلي بعد التزجج.

وتكون ذروة ذوبان EPG 8450 أصغر بمعدل عشر مرات. تتميز العينة بأن لها درجة منخفضة نسبيًا من البلورة بعد التبريد. يحدث الذوبان مرة أخرى بعد التزجج مباشرة. وهذا يعني أن البلورات التي تشكلت عند التبريد هي البلورات الصغيرة للغاية فحسب. على النقيض من أول مادتين، فإن EPG 3440 غير متبلورة تمامًا. سلوك البلورة المختلف له علاقة بهيكل الجزيء الضخم. EPDM عبارة عن بوليمر مشترك تتبلور داخله تسلسلات الإيثيلين. إذا كان طول التسلسلات كبيرًا نسبيًا، فتتشكل البلورات الكبيرة التي لها درجة حرارة ذوبان أعلى. ومع متوسط أطوال تسلسل أقصر، لا تتشكل سوى بلورات صغيرة جدًا تذوب على الفور بعد تجاوز درجة حرارة التزجج. إذا كانت التسلسلات تتكون من عدد قليل فقط من مجموعات CH2، فإن البلورة لم تعد ممكنة وتبقى العينة غير متبلورة.

يعتمد ارتفاع خطوة التزجج على درجة البلورة. إذا كانت درجة البلورة أكبر، فإن Δcp يكون أصغر لأن نسبة المواد غير المتبلورة المحمولة المشاركة في التزجج أقل. كما تؤثر درجة البلورة على درجة حرارة التزجج. في حين أن Tg للعينتين غير المتبلورتين تقريبًا هو: –53 درجة مئوية، درجة حرارة تزجج العينة التي لها أكبر درجة من البلورة تكون أعلى بكثير. وهذا نتيجة لانخفاض الحركة الجزيئية في المناطق غير المتبلورة بسبب الحبيبات البلورية.

الاستنتاج

يسمح تحليل سلوك ذوبان EPDM بالحصول على معلومات عن بنية الجزيئات الضخمة

^{مقارنة أنواع مختلفة من EPDM بواسطة كالوريمتر المسح الضوئي التفاضلي | كتيب التحليل الحراري رقم HB434| نُشر التطبيق في كتيب تطبيق التحليل الحراري من METTLER TOLEDO "اللدائن المرنة"، المجلد 2}