Testbetingelser
Et multilag indeholdende forskellige polyethylener blev målt med DSC 214 Polyma ved forskellige opvarmningshastigheder fra 5 K/min til 500 K/min mellem -20 °C og 150 °C. Prøven blev afkølet med en kontrolleret hastighed på 20 K/min mellem hver opvarmning for at opnå nøjagtig den samme termiske historie i begyndelsen af hver opvarmning.
Testresultater
DSC-kurverne er forskudt i figur 1 og 2. Den dobbelte top, der er registreret i alle segmenter i figur 1 (opvarmningshastighed mellem 5 og 50 K/min), er relateret til Smeltetemperaturer og entalpierEt stofs fusionsenthalpi, også kendt som latent varme, er et mål for den energitilførsel, typisk varme, der er nødvendig for at omdanne et stof fra fast til flydende tilstand. Et stofs smeltepunkt er den temperatur, hvor det skifter tilstand fra fast (krystallinsk) til flydende (isotropisk smelte).smeltning af polyethylener.
Som forventet forskydes smeltetoptemperaturerne til højere værdier med stigende opvarmningshastigheder; dvs. den første top, der blev bestemt til 110,2 °C i målingen ved 5 K/min, forskydes til 113,1 °C for målingen ved 50 K/min (figur 1, violette og røde kurver). Desuden er effekterne mere udtalte i både højde og bredde.
Figur 2 viser, at opvarmningshastigheden også påvirker opløsningen af toppene: adskillelsen forbedres ved lavere opvarmningshastigheder. Mens to veladskilte toppe kan evalueres i målingerne ved 50 K/min eller lavere, er tilstedeværelsen af den første komponent kun demonstreret af en skulder i kurverne for målingerne ved 100 K/min og 200 K/min. Ved endnu højere opvarmningshastigheder (300, 400 og 500 K/min) blev der kun registreret en enkelt top. NETZSCH Peak Separation Advanced Software blev brugt til at adskille de to toppe, der blev registreret i målingen ved 5 K/min. Figur 3 viser, at korrelationen mellem den målte dobbelttop (stiplet kurve) og overlapningen af ikke to, men tre forskellige toppe med maksimum ved ca. 110 °C (grøn kurve), 115 °C (blå kurve) og 120 °C (orange kurve) er fremragende. Disse tre kurver skyldes sandsynligvis Smeltetemperaturer og entalpierEt stofs fusionsenthalpi, også kendt som latent varme, er et mål for den energitilførsel, typisk varme, der er nødvendig for at omdanne et stof fra fast til flydende tilstand. Et stofs smeltepunkt er den temperatur, hvor det skifter tilstand fra fast (krystallinsk) til flydende (isotropisk smelte).smeltning af forskellige polyethylentyper.
Konklusion
Den opvarmningshastighed, der anvendes i DSC, påvirker de registrerede smeltetoppe på to måder: En forøgelse af opvarmningshastigheden forstærker de termiske effekter, mens et fald i opvarmningshastigheden giver en bedre adskillelse af disse effekter. Ved at bruge en lav opvarmningshastighed i kombination med softwaren NETZSCH Peak Separation kan de forskellige komponenter i et flerlag identificeres.