Caractérisation thermique de la silicone

Introduction

Nous rencontrons des silicones, également appelés polysiloxanes, tous les jours sans même les remarquer. Par exemple, les caoutchoucs de silicone protègent l'électronique automobile de l'humidité et de la contamination, dans les machines à laver, ils empêchent la mousse de se répandre, dans les shampooings, ils donnent aux cheveux un brillant soyeux, et sous forme de peintures à base de résine de silicone, ils rendent la maçonnerie imperméable à l'eau tout en étant perméable à la vapeur d'eau et au dioxyde de carbone provenant de l'intérieur. Mais les silicones se retrouvent également dans d'autres applications qui nécessitent une résistance élevée, comme dans la technologie médicale en tant que matériau pur dans les tubes médicaux, les compresses de plaies ou les produits orthopédiques, et dans l'équipement électrique en tant que matériaux d'étanchéité et d'isolation sûrs.

Les silicones sont des molécules à longue chaîne contenant des liaisons O-Si. En fonction de leur masse moléculaire et de leur degré de Durcissement (réactions de réticulation)Le terme "crosslinking" signifie littéralement "mise en réseau". Dans le contexte chimique, il est utilisé pour les réactions dans lesquelles les molécules sont liées entre elles par l'introduction de liaisons covalentes et la formation de réseaux tridimensionnels.durcissement, elles se présentent sous forme de liquides, de gels ou d'élastomères [1, 2]. Cette grande variété de polysiloxanes est associée à des propriétés très différentes, d'où l'importance de les caractériser.

Paramètres de mesure DSC

La DSC est particulièrement appropriée pour analyser le comportement des silicones à basse température. Dans ce qui suit, les propriétés thermiques d'un matériau siliconé sont déterminées. Pour ce faire, une mesure DSC est effectuée, comme décrit dans le tableau 1.

Tableau 1 : Conditions de mesure

Résultats des mesures

La figure 1 illustre la courbe DSC obtenue. L'étape EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique détectée à -117,6°C (point médian) est due à la transition vitreuse du matériau. Il est associé à un changement de Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.capacité thermique spécifique de 0,24 J/(g-K). Entre -100°C et -30°C, deux effets différents se produisent. Tout d'abord, le pic ExothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est exothermique si elle produit de la chaleur.exothermique se produit à -85,0°C, ce qui est un effet de Post-cristallisation (cristallisation à froid)La postcristallisation des plastiques semi-cristallins se produit principalement à des températures élevées et avec une mobilité moléculaire accrue au-dessus de la transition vitreuse.post-cristallisation. Cet effet se produit au-dessus de la température de transition vitreuse, lorsque les chaînes de polymères sont capables de se déplacer librement et peuvent donc cristalliser. Deuxièmement, avec l'augmentation de la température, le pic EndothermiqueUne transition d'échantillon ou une réaction est endothermique si la conversion nécessite de la chaleur.endothermique détecté à -46,4°C représente la Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion de la phase cristalline.

Résumé

Grâce à ses propriétés matérielles, le silicone résiste bien aux températures élevées. Il peut donc être utilisé pour différentes applications dans une gamme de températures plus large. Cependant, l'étude DSC montre que ces résultats sont cruciaux pour la gamme d'applications de ce matériau à basse température : Il se comportera très différemment à température ambiante par rapport à une température inférieure à l'effet de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion ou à la transition vitreuse.