Método de avaliação da estabilidade térmica dos materiais de poliolefina: período de indução de oxidação

- Apr 28, 2021-

Os materiais polímeros reagem com oxigênio no ar para causar degradação ou ligação cruzada de polímeros, o que é chamado de envelhecimento oxidativo. Quando o material do polímero reage com oxigênio, há um período de indução de inalação de oxigênio. Uma vez passado o período de indução, ele mudará para o estágio de oxidação auto-acelerada. Se um material de polímero é propenso à oxidação depende, em primeiro lugar, se é fácil absorver oxigênio. De um modo geral, os polímeros da cadeia de carbono são propensos ao envelhecimento oxidativo e tornam-se instáveis. Materiais de poliolefina são materiais típicos de polímero de cadeia de carbono. Os materiais de poliolefina são geralmente usados como a camada de baia e isolamento de cabos e cabos ópticos. Portanto, é necessário prestar atenção à sua estabilidade no processo de uso real. Atualmente, o indicador comum para avaliar a estabilidade dos materiais de poliolefina na indústria é o período de indução de oxidação (OIT).

O período de indução de oxidação (OIT) é o momento em que a reação de oxidação autocatalitica da amostra de ensaio começa a ocorrer sob condições de oxidação de alta temperatura (como 200°C). É um parâmetro para avaliar o nível de estabilidade do material, também chamado de tempo de indução de oxidação. Geralmente, a calorimetria de varredura diferencial (DSC) pode ser usada para medição simples e rápida. Os métodos específicos de medição e avaliação são os seguintes: a amostra e a referência são aquecidos a uma taxa constante em uma atmosfera inerte (nitrogênio), e quando a temperatura especificada (geralmente 200°C) é atingida, elas são trocadas para oxigênio ou ar na mesma vazão. A amostra é então mantida nesta temperatura constante até que uma reação de oxidação seja mostrada na curva de análise térmica. O tempo de indução de oxidação é o intervalo de tempo desde o início do oxigênio ou ar até o início da reação de oxidação, como mostrado na figura.

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Existem métodos padrão para testar o período de indução de oxidação e o período de indução de oxidação de materiais de poliolefina. Tal teste de método padrão geralmente requer atenção aos seus fatores influenciadores. Os principais fatores influenciadores que afetam os resultados do período de indução de oxidação são os seguintes, e a influência desses fatores deve ser atenta ao testar e analisar os resultados.

1) Inhomogeneidade das amostras. Os materiais de polímeros são geralmente materiais misturados que foram modificados e processados. Os componentes de rastreamento no interior, especialmente os antioxidantes que desempenham um papel importante na oxidação, são propensos a distribuição desigual, enquanto o volume de amostragem do DSC é mais, portanto, a amostragem desigual é mais provável de ocorrer. Recomenda-se levar mais algumas peças para testes em testes reais e analisar os resultados de forma abrangente.

2) A temperatura de oxidação é geralmente diferente quando outras condições permanecem inalteradas. O tempo de indução de oxidação é diferente. Quanto maior a temperatura, menor o tempo de indução de oxidação. Portanto, a temperatura precisa ser acordada com antecedência na avaliação dos materiais. A temperatura mais usada para materiais de poliolefina é de 200°C

3) Pureza e fluxo de gás. O nitrogênio é usado como gás protetor antes da oxidação. Portanto, se o nitrogênio for impuro e misturado com oxigênio, afetará os resultados dos testes. Além disso, no processo de oxidação, o oxigênio é o principal componente ativo oxidativo, de modo que a diferença no fluxo de oxigênio também afetará os resultados. O período de indução de oxidação é geralmente utilizado para avaliar a estabilidade e o desempenho de anti-oxidação do material. Quanto ao período de indução de oxidação dos poliolefinas, existem muitos padrões que podem ser seguidos. Os principais indicadores para determinar a estabilidade térmica são o tempo de indução de oxidação e a taxa de retenção de tempo de indução de oxidação após uma determinada condição. Quanto ao tipo de material necessário para atender a que tipo de requisitos de julgamento, alguns padrões do setor ou normas corporativas têm requisitos de julgamento, e materiais que não atendam a essas normas precisam ser dados valores de julgamento de acordo com o uso do produto durante a concepção do produto.

Além da determinação acima da estabilidade do material, o período de indução de oxidação também pode ser linearmente funcionado pela redução do período de indução de oxidação à medida que a temperatura aumenta, e então a fórmula é montada para extrapolar a vida de oxidação térmica na temperatura de operação. Portanto, este também é um método de previsão de vida de oxidação térmica. No processo de avaliação real, é necessário formular um plano de acordo com as características de seus próprios produtos.

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