Úvod
Až dosud nebylo snadné měřit izotermickou krystalizaci polyolefinů v tepelně-průtokových DSC kvůli rychlým reakcím. Pokud není izotermická teplota KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace dosažena dostatečně rychle, polymer během chlazení krystalizuje. Navíc by i krátké nedosažení teploty pod naprogramovaným IzotermickýZkoušky při kontrolované a konstantní teplotě se nazývají izotermické.izotermickým úsekem nechtěně vyvolalo začátek KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace. Díky této kombinaci rychlého ochlazování a rychlé ekvilibrace na cílovou teplotu bez podstřelu jsou DSC s kompenzací výkonu pro tento typ měření vhodnější než DSC s tepelným tokem.
Díky nízké tepelné hmotnosti pece Arena® DSC 214 Polyma, je to první DSC, který kombinuje robustnost a snadnou manipulaci tepelně-fluxního DSC s možnostmi rychlého ohřevu a chlazení výkonově kompenzovaného DSC.
Izotermická krystalizace LDPE
K testům izotermické KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace při různých teplotách LDPE byl použit přístroj DSC 214 Polyma. Pro optimalizaci přechodu z rychlého ochlazování do IzotermickýZkoušky při kontrolované a konstantní teplotě se nazývají izotermické.izotermického úseku byly použity vhodné regulační parametry.
Vzorek o hmotnosti 3,04 mg byl zahříván na 150 °C při rychlosti 20 K/min. Po dvouminutové izotermě byl polymer ochlazen na osm různých teplot mezi 101,5 °C a 98,5 °C, přičemž jednotlivé teploty byly od sebe vzdáleny 0,5 °C. Vzorek byl poté udržován na cílové teplotě až do konce exotermické krystalizační reakce.
Na obrázku 1 je uveden teplotní profil ochlazování ze 150 °C na 101,5 °C. Je z něj patrné, že cílové teploty je dosaženo rychle, aniž by došlo k jejímu podstřelení, a že zůstává stabilní během celého IzotermickýZkoušky při kontrolované a konstantní teplotě se nazývají izotermické.izotermického úseku.
Výsledná DSC křivka IzotermickýZkoušky při kontrolované a konstantní teplotě se nazývají izotermické.izotermických úseků při osmi teplotách izotermy mezi 101,5 °C a 98,5 °C je zobrazena na obrázku 2.
Exotermní pík zjištěný během izotermního segmentu měření je důsledkem KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace polyethylenu. Podle očekávání dochází k reakci dříve s klesající cílovou teplotou. Sklon píku je vyšší s klesající teplotou izotermy. To je způsobeno rychlejší reakční rychlostí.
Rozdíl pouhých 0,5 °C mezi teplotou izotermy vede k velkým rozdílům ve výsledných DSC krystalizačních křivkách, což ukazuje na silný vliv teploty na reakci. Podstřelení teploty, byť jen o několik desetin stupně, by reakci nechtěně nastartovalo. Proto musí být teplota při přechodu z chladicího do IzotermickýZkoušky při kontrolované a konstantní teplotě se nazývají izotermické.izotermického úseku dobře kontrolována.
Od DSC křivek ke stanovení aktivační energie krystalizační reakce
Kinetická studie byla provedena podle normy ASTM E2070-13 (zkušební metoda - Time-to-Event), kde se uplynulý čas při konstantní konverzi a izotermické teplotě T a aktivační energie E vztahují k následující rovnici:
In[Δ] = E/RT + b, kde R = 8,31 J/(K∙mol)
Sklon E/R křivky In [Δt]=f(1/T) lze použít k určení aktivační energie reakce.
Pro každou teplotu byla stanovena doba, která uplynula mezi počátkem izotermy a maximem píku. Každý bod byl vynesen do grafu In(čas) jako funkce 1/T. Sklon trendové přímky umožňuje určit aktivační energii reakce. Zde činila 434 kJ/mol.
