Глосар

Посткристализация (студена кристализация)

Посткристализацията на полукристалните пластмаси се случва предимно при повишени температури и повишена молекулна подвижност над стъкловидния преход. Тя обаче може да се осъществи и при стайна температура, например при каучук или TPU.

Посткристализацията е промяна във физическата структура, която води до увеличаване на степента на кристализация и дебелината на ламелите, както и до усъвършенстване на кристалната структура. По време на посткристализацията (студена кристализация), в преходната зона между съществуващите кристални структури и аморфните области, израстват нови подредени структури (кристалити). Тези новообразувани кристали могат да бъдат разграничени от вече съществуващите чрез по-ниската им температура на топене (вж. фиг. 1).

По-плътната опаковка на молекулите може да доведе до свиване или изкривяване с образуване на пукнатини в пластмасова или гумена част.

Посткристализацията представлява процес на физическо стареене в смисъла, в който е посочен в DIN 50035.

Процесите на физическо стареене винаги са резултат от термодинамично нестабилни състояния (остатъчни напрежения, ориентации, несъвършена кристална структура), причинени от условията на охлаждане по време на обработката.

Такива условия водят до втвърдяване на пластмасите в преохладена стопилка, така че получената структура няма равновесие.

Физическите процеси на стареене се ускоряват от въздействието на температурата.

Примери за приложение

Пример за посткристализация

Тази крива на нагряване показва стъклопрехода, посткристализацията и топенето на PET (полиетилен терефталат).

Инструмент: DSC 214 Polyma

Условия на изпитване:

• Температурен диапазон от 0°C до 290°C под азот: 40 ml, 60 ml (P2, защитен)
• Скорост на нагряване/охлаждане: 10 K/min
• Маса на пробата: 12 mg в пробита Concavus^®® тигели

Пример за посткристализация и топене на вулканична скала

Природните материали, като например скалите, са трудни за анализиране по отношение на техния химичен състав. Такива материали обикновено са смес от различни оксиди, сулфати или карбонати. Вулканичните скали обикновено са втвърдени от разтопена магма и съдържат предимно различни оксиди.

Този пример, представен на фиг. 3, показва измерване на такъв материал с помощта на DSC 404 F1 . Ясно се вижда, че той се е втвърдил почти напълно аморфно.
Стъкловидният преход е между 623°C и 655°C.
Посткристализация и топене са открити при 884°C и 1111°C (пикова температура).

Топлината, отделена по време на кристализацията, е сравнима с топлината на топене, което показва силно аморфния характер на тази смес.

Условия на изпитване:

• Температурен диапазон: RT до 1250°C под азот
• Скорост на нагряване: 10 K/min