Bevezetés
A szilikonokkal, más néven polisziloxánokkal nap mint nap találkozunk, anélkül, hogy észrevennénk őket. A szilikongumi például megvédi az autók elektronikáját a nedvességtől és a szennyeződésektől, a mosógépekben megakadályozza, hogy a mosószappan habosodjon, a samponokban selymes fényt ad a hajnak, szilikongyantafestékként pedig vízlepergető, ugyanakkor a belső térből a vízgőz és a szén-dioxid számára áteresztőképes falazatot tart. De a szilikonok más, nagy ellenállást igénylő alkalmazásokban is megtalálhatók, például az orvostechnikában az orvosi csövek, sebbetétek vagy ortopédiai termékek tiszta anyagaként, valamint az elektromos berendezésekben biztonságos tömítő- és szigetelőanyagként.
A szilikonok hosszú láncú molekulák, amelyek O-Si kötéseket tartalmaznak. Molekulatömegüktől és a keményedés mértékétől függően folyadékként, gélként vagy elasztomerként fordulnak elő [1, 2]. A polisziloxánok e széles skálájához nagyon eltérő tulajdonságok társulnak, ezért fontos a jellemzésük.
DSC mérési paraméterek
A DSC különösen alkalmas a szilikonok viselkedésének elemzésére alacsony hőmérsékleten. A következőkben egy szilikon anyag termikus tulajdonságait határozzuk meg. Ehhez DSC-mérést végeznek az 1. táblázatban leírtak szerint.
1. táblázat: Mérési feltételek
| Eszköz | DSC 300 Caliris®, P-modul |
| A minta tömege | 8.75 mg |
| Tégely | Concavus® (alumínium) lyukacsos fedéllel |
| Hőmérséklet-tartomány | -170°C és 100°C között |
| Fűtési sebesség | 10 K/perc |
| Atmoszféra | Nitrogén (40 ml/perc) |
Mérési eredmények
Az 1. ábra a kapott DSC-görbét mutatja. A -117,6°C-nál (középpont) észlelt endoterm lépcsőfok az anyag üvegesedésének köszönhető. Ez a 0,24 J/(g-K) Fajlagos hőkapacitás (cp)A hőkapacitás egy anyagspecifikus fizikai mennyiség, amelyet a mintadarabba juttatott hőmennyiség és az ebből eredő hőmérséklet-emelkedés hányadosa határoz meg. A fajlagos hőkapacitás a minta egységnyi tömegére vonatkozik.fajlagos hőkapacitás változásával jár együtt. -100°C és -30°C között két különböző hatás játszódik le. Először is, az ExotermikusEgy mintaátalakulás vagy reakció exoterm, ha hő keletkezik.exotermikus csúcs -85,0°C-on jelentkezik, ami egy utókristályosodási hatás. Ez az üvegesedési hőmérséklet felett következik be, amikor a polimerláncok már szabadon mozoghatnak, és így kristályosodhatnak. Másodszor, a hőmérséklet növekedésével a -46,4°C-on észlelt endoterm csúcs a kristályos fázis Olvadási hőmérsékletek és EnthalpiákEgy anyag fúziós entalpiája, más néven látens hő, annak az energiabevitelnek, jellemzően hőnek a mértéke, amely ahhoz szükséges, hogy egy anyag szilárd állapotból folyékony állapotba kerüljön. Egy anyag olvadáspontja az a hőmérséklet, amelyen szilárd (kristályos) állapotból folyékony (izotróp olvadék) állapotot vált.olvadását jelenti.
Összefoglaló
A szilikon anyagi tulajdonságai miatt jól bírja a magas hőmérsékletet. Ezért szélesebb hőmérséklet-tartományban is felhasználható különböző alkalmazásokhoz. A DSC-vizsgálat azonban azt mutatja, hogy ezek az eredmények döntő fontosságúak az anyag alacsony hőmérsékleten történő alkalmazási tartománya szempontjából: Szobahőmérsékleten egészen másképp viselkedik, mint az olvadáshatás vagy üvegesedési átmenet alatti hőmérsékleten.