Hej tamo! Kao dobavljač PBAT materijala često me pitaju kako testirati toplinska svojstva PBAT materijala. Pa, u ovom postu na blogu podijelit ću s vama neke od uobičajenih metoda i zašto su važne.
Prvo, razgovarajmo o tome zašto je testiranje toplinskih svojstava PBAT -a toliko važno. PBAT, ili poli (butilen adipat - ko -tereftalat), biorazgradivi je poliester koji se koristi u čitavoj gomili aplikacija, poput pakiranja, poljoprivrednih filmova i proizvoda za jednokratnu upotrebu. Njegova toplinska svojstva mogu imati ogroman utjecaj na to kako se izvodi u tim aplikacijama. Na primjer, ako ne može podnijeti visoke temperature tijekom obrade ili upotrebe, može se razbiti, gubeći snagu i druga važna svojstva.
Jedna od najčešćih metoda za ispitivanje toplinskih svojstava PBAT -a je diferencijalna skenirajuća kalorimetrija (DSC). DSC mjeri količinu protoka topline u uzorak ili izvan njega jer se zagrijava ili hladi kontroliranom brzinom. Ovo nam može puno reći o materijalu. Na primjer, možemo odrediti točku topljenja PBAT -a. Točka topljenja je presudna jer nam govori na kojoj se temperaturi materijal mijenja iz krute u tekuće stanje. To je važno tijekom obrade, poput snimanja filmova ili injekcijskih dijelova. Ako je temperatura obrade preniska, PBAT se možda neće u potpunosti rastopiti, što dovodi do proizvoda loše kvalitete. S druge strane, ako je previsok, materijal bi mogao propasti.
Da bismo obavili DSC test na PBAT -u, uzimamo mali uzorak materijala, obično samo nekoliko miligrama, i stavimo ga u posebnu ćeliju u DSC instrumentu. Zatim zagrijavamo ili hladimo uzorak određenom brzinom, poput 10 stupnjeva Celzija u minuti. Kako se temperatura mijenja, DSC mjeri toplinski protok. Kad PBAT dosegne svoju talicu, naglo je promjena toplinskog protoka, koji se prikazuje kao vrh na DSC krivulji. Analizirajući ovu krivulju, možemo točno odrediti točku taljenja.
Drugo važno toplinsko svojstvo koje DSC može pomoći u mjerenju je temperatura stakla (TG). Temperatura stakla je temperatura na kojoj se PBAT mijenja iz tvrdog, staklenog stanja u gumeno, fleksibilnije stanje. To je važno jer utječe na mehanička svojstva materijala na različitim temperaturama. Na primjer, ako temperatura padne ispod TG -a, PBAT bi mogao postati krhki i vjerojatnije je puknuti. U krivulji DSC -a, stakleni prijelaz prikazuje se kao korak - poput promjene toplinskog kapaciteta.
Termogravimetrijska analiza (TGA) još je jedan sjajan alat za testiranje toplinskih svojstava PBAT -a. TGA mjeri promjenu mase uzorka dok se zagrijava. Ovo je korisno za određivanje toplinske stabilnosti PBAT -a. Tijekom grijanja, PBAT bi se mogao početi raspadati, gubeći masu dok se oslobađaju nestabilni proizvodi. Nadgledanjem promjene mase preko temperature možemo saznati na kojoj temperaturi počinje raspadanje i koliko brzo se odvija.
Da bismo napravili TGA test, stavili smo uzorak PBAT -a u posebnu tavu u TGA instrument. Zatim zagrijavamo uzorak kontroliranom brzinom, obično u inertnoj atmosferi poput dušika. Kako temperatura raste, instrument kontinuirano mjeri masu uzorka. Kad se PBAT počne raspadati, vidimo smanjenje mase. Temperatura pri kojoj se masa počinje značajno smanjuje naziva se temperatura raspadanja. Ovo je ključni pokazatelj toplinske stabilnosti PBAT -a. Ako je temperatura početka visoka, to znači da materijal može podnijeti veće temperature bez raspadanja, što je izvrsno za primjene u kojima je potreban visoki temperaturni otpor.
Dinamička mehanička analiza (DMA) također se koristi za ispitivanje toplinskih svojstava PBAT -a. DMA mjeri mehanička svojstva materijala kao funkciju temperature, frekvencije i vremena. Može nam reći kako se svojstva krutosti i prigušivanja PBAT -a mijenjaju s temperaturom.
U DMA testu obično primjenjujemo malu oscilatornu silu na PBAT uzorak i izmjerimo rezultirajuću deformaciju. Dok zagrijavamo uzorak, možemo primijetiti kako se mijenjaju modul skladištenja (koji je povezan s krutošću materijala) i modulom gubitka (koji je povezan s prigušivanjem ili rasipanjem energije u materijalu). To nam može dati uvid u to kako će se PBAT ponašati u različitim uvjetima opterećenja na različitim temperaturama. Na primjer, u nekim aplikacijama možda bismo željeli materijal koji ostaje ukočen u širokom rasponu temperatura, a DMA nam može pomoći da utvrdimo ispunjava li PBAT te zahtjeve.
Sada, razgovarajmo malo o tome kako ti testovi mogu imati koristi kao kupca. Ako koristite PBAT u svojim proizvodima, točne informacije o njegovim toplinskim svojstvima mogu vam pomoći da optimizirate uvjete obrade. Možete postaviti prave temperature za ekstruziju, oblikovanje ubrizgavanja ili druge proizvodne procese, što može dovesti do bolje kvalitetnih proizvoda s manje oštećenja. Također vam može pomoći da odaberete pravu PBAT ocjenu za vašu specifičnu aplikaciju. Na primjer, ako vam je potreban PBAT materijal za aplikacije s visokom temperaturom, možete potražiti ocjenu s visokom točkom taljenja i dobrom toplinskom stabilnošću na temelju rezultata ispitivanja.
U našoj tvrtki osiguravamo da provedemo te testove toplinskog svojstva na svim našim PBAT materijalima. Želimo vam pružiti proizvode s najviše kvalitete koji zadovoljavaju vaše specifične potrebe. A ako vas također zanima i drugi biorazgradivi materijali, nudimo iPLA materijal,,PLA PBS mješavine, iPLA PBS. Ovi materijali imaju svoja jedinstvena svojstva i mogu se koristiti u kombinaciji s PBAT -om za stvaranje još svestranijih proizvoda.
Ako ste na tržištu za PBAT materijal ili bilo koji od naših drugih biorazgradivih proizvoda, potičem vas da stupite u kontakt s nama radi rasprave o nabavi. Možemo zajedno raditi na pronalaženju najboljih rješenja za vaše poslovanje, bilo da se radi o pravoj materijalnoj ocjeni, optimizirajući uvjete obrade ili samo odgovore na bilo koja pitanja.
Zaključno, ispitivanje toplinskih svojstava PBAT -a ključno je za razumijevanje njegovih performansi i osiguravanje njegove uspješne uporabe u različitim aplikacijama. Korištenjem metoda poput DSC, TGA i DMA, možemo precizno izmjeriti važne toplinske parametre poput tališta, temperatura stakla i toplinske stabilnosti. Ovo znanje pomaže nam i naši kupci donositi informirane odluke o odabiru materijala i obradi. Dakle, ne ustručavajte se kontaktirati ako imate bilo kakvih pitanja ili ako ste spremni pokrenuti postupak nabave.
REFERENCE:
- "Toplinska analiza polimera: Osnove i primjene" B. Wunderlich
- "Polimerna znanost: sveobuhvatna referenca" uredili K. Matyjaszewski i M. Möller