熱塑性塑膠加工通過注射成型、擠出、吹塑和熱成型等技術,將以化合物和母料形式提供的樹脂轉化為薄膜、片材和其他剛性形狀。在聚合物價值鏈方面,分析技術有助於優化工藝條件和故障排除,研究產品在最終使用環境條件下的性能,並確定現場產品故障的根本原因。

整個供應鏈的聚合物表徵和分析測試

通過熱分析、流變學和機械測試,輕鬆地測量基本的聚合物特性,如熔點、結晶度和粘彈性。在產品開發和製造的每個階段,準確的測量使您能夠優化加工條件,提高產品在最終使用時的性能。

DMA beauty

動態力學分析 (DMA)

材料的機械特性

  • 儲存模量,損失模量,tan delta
  • 玻璃態轉化 (Tg)

混合物相容性特徵

  • 儲存模量,損失模量,tan delta

熱量和濕度對機械性能的影響

  • 儲存模量,損失模量,tan delta
  • 玻璃態轉化 (Tg)

 

 

DSC beauty

差示掃描量熱儀 (DSC)

熱穩定性

  • 氧化誘導時間(OIT)
  • 氧化反應時間(OOT)

批次間可重複性

  • 結晶度

 

 

熱重分析儀 (TGA)

熱穩定性

  • 分解溫度

成分確定

  • 填料含量(殘餘物)
  • 分解產物

 

 

DHR beauty

流變學

可加工性

  • 粘度流動曲線
  • 零剪切黏度
  • 粘彈性能(儲存模量、損失模量)
  • 交叉點模量和頻率

熔化強度

  • 延伸粘度

 

 

整個供應鏈的聚合物表徵和分析測試

通過熱分析、流變學和機械測試,輕鬆地測量基本的聚合物特性,如熔點、結晶度和粘彈性。在產品開發和製造的每個階段,準確的測量使您能夠優化加工條件,提高產品在最終使用時的性能。

這種樹脂在加工和最終使用時的穩定性如何?

樹脂中經常會使用穩定劑和其他添加劑,以避免在加工和最終使用條件下遇到的環境影響而發生降解。這些添加劑包括抗氧化劑、氧清除劑、熱和紫外線穩定劑或阻燃劑,可確保在加工過程中和產品的使用壽命內保持聚合物的預期特性。穩定劑本身是易失品,在暴露於高溫或紫外線下時,會逐漸消耗掉;一旦穩定劑完全耗盡,聚合物的性能就開始迅速退化。

穩定劑的性能可以通過DSC上的氧化誘導時間(OIT)分析進行評估。在這個等溫測試中,DSC中的吹掃氣體從氮氣切換到氧氣,提供了一個消耗穩定劑的環境。在聚合物降解開始時,熱流信號開始增加,時間被記為OIT。

DSC上的溫度斜率也可用於測量氧化起始時間(OOT),這是衡量聚合物穩定性的一個指標。OIT和OOT測試也都可以使用高壓DSC儀器進行,通過加速穩定劑的消耗來減少測試時間。

DSC的OIT & OOT 測量結果可解答如下問題:
  • 原料評估:這種樹脂可以按原樣處理嗎?是否需要抗氧化劑來增加穩定性?
  • 失效分析:這一部分抗氧化劑是否達到了適合最終使用條件所需的水準?
  • 臨終回收: 需要多少抗氧化劑來穩定和處理這批可再生樹脂(PCR)?

 

相關應用程式說明:

這種樹脂是否具有足夠的熔體強度用於吹塑?

吹塑、吹膜、熱成型和纖維紡絲等製造工藝涉及對聚合物熔體施加延伸變形;變形過程相當於氣球或泡泡糖被吹成球形。成功的產品取決於聚合物熔體維持大變形而不斷裂或塌陷的能力,可以用拉伸粘度進行定量描述。

與剪切粘度相比,拉伸粘度的測量對分子結構極為敏感。 具有高度長鏈分支(LCB)的聚合物在伸長變形過程中顯示出應變硬化效應,特別是在速度增加時。 這種行為表明在延伸過程中具有較高的熔體強度,有助於穩定氣泡,防止塌陷,或避免出現薄纖維斷裂。 相反,具有線性形態(無分支)的聚合物往往不能成功加工。

傳統的流量測量不能充分檢測這種關鍵的性能差異。可以在旋轉流變儀上使用延伸粘度附件(EVA)輕鬆進行延伸粘度測量。

拉伸粘度的測量值可回答下列問題:
  • 可加工性:這種樹脂的強度是多少?泡沫在破裂前能承受多大的拉伸力?
  • 使用壽命結束:這個批次的再生樹脂的加工參數是否需要改變?將這批回收的樹脂加工成薄膜需要哪些添加劑?(例如,延鏈器)

產品的性能如何?

瞭解產品在最終應用條件下的性能有助於指導產品配方、工藝優化,並在故障排除和故障分析中發揮重要作用。對於塑膠產品來說,機械性能與最終使用的產品性能密切相關,可以通過不同的機械測試技術來評估,獲取材料的模量信息。根據變形的類型,還可以獲得更多資訊。

  • 單向測試: 在外加載荷下的單向變形至失效 – 在載荷增加的條件下對材料進行測試(如應力-應變曲線)。
  • 疲勞測試:瞭解反復載入帶來的損壞和失效 – 在迴圈次數增加的條件下對材料和成品進行測試(例如,S/N曲線)
  • 動態力學分析 (DMA): 研究固體粘彈性能與溫度和變形頻率的關係(例如,玻璃轉化溫度(Tg),時間-溫度疊加(TTS))。

DMA測試可助力研究固體試樣在彎曲、壓縮或拉伸變形下機械性能對溫度依賴性。通過存儲模量(E’)、損失模量(E”)和tan(δ)(阻尼係數)提供有關材料粘彈性能的定量資訊。當聚合物試樣被加熱時,它們會發生轉變,這些轉變反映在這些機械參數中。DMA是測量玻璃轉化和β轉化溫度的最敏感的技術之一,因為它可以捕捉到溫度升高帶來的局部聚合物流動性的細微變化。

DMA測量結果可解答如下問題:
  • 加工工藝:這批樹脂是否被均勻地混合以達到混溶性?
  • 產品性能:對於預期的最終使用環境條件(溫度、相對濕度),該產品機械強度/剛度是否符合要求?
  • 使用壽命結束:採用可再生樹脂生產的產品是否與用原生樹脂生產的產品的機械性能一致?
相關應用程式說明:

聯繫我們討論您的聚合物材料測試要求。