| Published: 

Термично характеризиране на силикон

Въведение

Със силикони, наричани още полисилоксани, се срещаме всеки ден, без дори да ги забелязваме. Например силиконовите каучуци предпазват електрониката на автомобила от влага и замърсяване, в пералните машини предотвратяват разпенването на пяната, в шампоаните придават на косата копринен блясък, а като бои на основата на силиконови смоли поддържат зидарията водоотблъскваща, като в същото време са пропускливи за водните пари и въглеродния диоксид от интериора. Но силиконите намират приложение и в други области, които изискват висока устойчивост, като например в медицинската техника като чист материал в медицински тръби, подложки за рани или ортопедични продукти, както и в електрическото оборудване като безопасни уплътнителни и изолационни материали.

Силиконът е дълговерижна молекула, съдържаща връзки O-Si. В зависимост от молекулната им маса и степента на втвърдяване те могат да се срещнат като течности, гелове или еластомери [1, 2]. Това голямо разнообразие от полисилоксани е свързано с много различни свойства, затова е важно да се характеризират.

Параметри на измерване на DSC

DSC е особено подходящ за анализ на поведението на силиконите при ниски температури. По-долу са определени термичните свойства на силиконов материал. За тази цел се извършва DSC измерване, както е описано в таблица 1.

Таблица 1: Условия за измерване

УстройствоDSC 300 Caliris®, P-модул
Маса на пробата8.75 mg
ТигелConcavus® (алуминий) с пробит капак
Температурен диапазон-170°C до 100°C
Скорост на нагряване10 K/min
АтмосфераАзот (40 ml/min)

Резултати от измерването

На фигура 1 е представена получената DSC крива. Ендотермичната стъпка, открита при -117,6°C (средата), се дължи на стъкловидния преход на материала. Тя е свързана с промяна на специфичния топлинен капацитет от 0,24 J/(g-K). Между -100°C и -30°C се наблюдават два различни ефекта. Първо, екзотермичният пик се появява при -85,0°C, което е посткристализационен ефект. Това се случва над температурата на встъкляване, когато полимерните вериги са способни да се движат свободно и следователно могат да кристализират. Второ, с увеличаване на температурата ендотермичният пик, открит при -46,4°C, представлява топене на кристалната фаза.

Графика за DSC анализ, показваща термичните преходи в силикона, с подчертаване на стъкловидния преход и пиковите стойности.
1) DSC измерване на силикон

Резюме

Силиконът издържа добре на високи температури благодарение на свойствата на материала си. Поради това той може да се използва за различни приложения в по-широк температурен диапазон. Изследването на DSC обаче показва, че тези резултати са от решаващо значение за обхвата на приложение на този материал при ниски температури: Той ще се държи много различно при стайна температура в сравнение с температура под ефекта на топене или стъкловидния преход.

Literature

  1. [1]
    Биомедицински полимери, ROBERT G. HILL, Биоматериали, изкуствени органи и тъканно инженерство, 2005 г
  2. [2]
AI Overview
An error occurred. Please try again.