ウェビナー:ポリマーの結晶化速度

示差走査熱量測定(DSC)と超高速示差走査熱量測定(Flash DSC)によるポリマー結晶化の基礎とプロセスの測定

示差走査熱量測定(DSC)および超高速示差走査熱量測定(Flash DSC)は、ポリマー再編成プロセスに関する重要な洞察を提供します。材料の最適化と処理に不可欠の研究に不可欠で、非常に幅広い範囲の加熱および冷却速度が必要です。

半結晶性ポリマーの特性は、化学構造、添加剤、プロセス条件に依存する結晶構造に大きく影響されます。

最初に、結晶化の理論について説明します。 その後、示差走査熱量測定 ( DSC )  と超高速示差走査熱量測定 ( Flash DSC ) で調査した結晶化の例を示します。 加熱速度と冷却速度がポリマーの再編成と結晶化に大きな影響を与えることが実証されます。

ポリマーの結晶化を理解することは、製造プロセスの改善、材料特性の最適化、新しい材料の開発、故障解析に不可欠です。

ポリマーの結晶化
結晶化プロセスは、ある程度の冷却によって開始され、核生成とそれに続く成長から始まります。 不均一な核生成はポリマーでより一般的であり、核生成剤を追加することで加速できます。 結晶化プロセスは、非等温結晶化、冷結晶化および等温結晶化によって測定できます。
 

ポリマーの結晶化を調査するための熱分析技術
熱分析手法は、材料の最適化と処理に不可欠な結晶化挙動の研究に最適です。 特に示差走査熱量測定(DSC)および超高速示差走査熱量測定(Flash DSC)は、再編成プロセスに関する重要な洞察を提供します。その研究には、非常に幅広い範囲の加熱および冷却速度が必要です。

示差走査熱量測定(DSC)は、サンプルが加熱、冷却、または一定温度で等温に保持されたときにサンプルに生成される熱流を測定します。 この手法は、結晶化または吸熱溶融プロセスによって引き起こされる発熱イベントを調査するために広く使用されています。

超高速示差走査熱量測定(Flash DSC)は、このような高速プロセスの調査のために設計された特別なタイプのDSCです。 毎秒数千度程度のスキャン速度で、この手法は、処理条件下での結晶化の研究に最適です。

結晶化プロセスは、材料の寸法変化を測定する熱機械分析(TMA)でも調査できます。 TMAでは、結晶化度のパーセンテージを推定するために、体積変化も測定する必要があります。

動的粘弾性測定(DMA)は、サンプルの剛性、機械係数、粘度の変化を測定します。 DMAは、結晶化プロセスが貯蔵弾性率の増加につながる結晶化プロセスを検出するための敏感な手法です。 ただし、弾性率の変化は結晶化度に比例しません。

最後に、 顕微鏡用ホットステージ は、速度論的調査と核形成メカニズム、速度、および結晶成長の直接測定に使用されます。