Pendahuluan
Poliamida adalah polimer semi-kristal yang dicirikan oleh ketahanan mekanis yang baik; hal ini memungkinkannya untuk digunakan untuk berbagai aplikasi teknis, seperti perlindungan kabel dalam industri otomotif dan robotika. Serbuk poliamida juga merupakan bahan yang populer untuk SLS (Selective Laser SinteringSintering adalah proses produksi untuk membentuk bodi yang kuat secara mekanis dari serbuk keramik atau logam. Sintering), metode pencetakan 3-D yang memungkinkan untuk membuat objek dalam bentuk apa pun.
Namun, poliamida juga sangat sensitif terhadap air. Rantai molekul poliamida mengandung gugus tengah polar yang menarik cairan polar seperti air, sehingga polimer ini menyerap kelembapan yang ada di lingkungan. Molekul air meningkatkan volume bebas dalam celah rantai poliamida, yang mengakibatkan pembengkakan polimer dan memudahkan pergeseran rantai molekul pada beban mekanis. Hal ini menyebabkan penurunan transisi gelas dan disebut efek plastisisasi yang diinduksi air. [1, 2, 3]
Akibatnya, Proses PenyerapanPenyerapan adalah proses fisika dan kimia di mana suatu zat (biasanya gas atau cairan) terakumulasi di dalam fase lain atau pada batas fase dua fase. Tergantung pada tempat akumulasi, ada perbedaan antara absorpsi (akumulasi dalam fase) dan adsorpsi (akumulasi pada batas fase).penyerapan air secara drastis memengaruhi sifat mekanik, termal, dan listrik poliamida. Secara khusus, peningkatan kadar air menyebabkan penurunan kekakuan dan kekuatan, sementara ketangguhan meningkat. [3, 4, 5]
DSC Menyelidiki Pengaruh Kelembaban pada KacaTransisi Poliamida
Berikut ini, pengaruh kelembapan pada Suhu Transisi KacaTransisi gelas adalah salah satu sifat terpenting dari bahan amorf dan semi-kristal, misalnya, gelas anorganik, logam amorf, polimer, obat-obatan dan bahan makanan, dll., dan menggambarkan wilayah suhu di mana sifat mekanis bahan berubah dari keras dan rapuh menjadi lebih lunak, dapat diubah bentuknya atau kenyal.transisi kaca poliamida 6 (PA6) diselidiki. Untuk tujuan ini, pengukuran DSC dilakukan pada sampel yang mengandung berbagai tingkat kadar air antara 0% dan 4,9%.
Tabel 1 merangkum kondisi pengukuran. Transisi gelas PA6 biasanya tumpang tindih dengan puncak endotermal karena PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan air. Hal ini menentukan untuk melakukan pengukuran DSC termodulasi suhu yang memisahkan pembalikan (misalnya, transisi gelas) dari efek non-perubahan (misalnya, PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan volatil, Pengawetan (Reaksi Pengikatan Silang)Secara harfiah diterjemahkan, istilah "crosslinking" berarti "jaringan silang". Dalam konteks kimia, istilah ini digunakan untuk reaksi di mana molekul dihubungkan bersama dengan memperkenalkan ikatan kovalen dan membentuk jaringan tiga dimensi. pengawetan) [6].
Tabel 1: Kondisi Pengukuran
| Perangkat | DSC 300 Caliris®, H-Modul | |||
| Sampel | Kering (kelembaban 0-%) | 1.2-% kelembaban | 3.3-% kelembaban | 4.9-% kelembaban |
| Massa sampel | 9.92 mg | 10.04 mg | 10.26 mg | 10.44 mg |
| Wadah | Concavus® (aluminium) dengan tutup berlubang | |||
| Kisaran suhu | -60°C hingga 240°C | |||
| Laju pemanasan | 5 K/menit | |||
| Periode | 60 s | |||
| Amplitudo | 0.8 K | |||
Suhu Transisi Kaca PA6
Gambar 1 menggambarkan aliran panas total sampel dengan kelembaban 1,2%, yang sesuai dengan kurva DSC konvensional tanpa modulasi. Langkah endotermal pada 38,8 ° C (titik tengah) menunjukkan transisi gelas poliamida 6. Namun, evaluasi ini tidak akurat karena transisi gelas tumpang tindih dengan puncak endotermal, kemungkinan besar karena pelepasan air awal yang terkandung dalam sampel dan dari efek RelaksasiKetika regangan konstan diterapkan pada senyawa karet, gaya yang diperlukan untuk mempertahankan regangan tersebut tidak konstan tetapi berkurang seiring waktu; perilaku ini dikenal sebagai relaksasi tegangan. Proses yang bertanggung jawab atas relaksasi tegangan dapat bersifat fisik atau kimiawi, dan dalam kondisi normal, keduanya akan terjadi pada waktu yang sama. relaksasi. Sebelum peleburan terjadi pada 224,2 ° C (suhu puncak), bagian amorf dari PA6 mengkristal sebagian, menjelaskan puncak EksotermikTransisi sampel atau reaksi dikatakan eksotermik jika dihasilkan panas. eksotermal pada 193,3 ° C (suhu puncak) pada kurva DSC.
Gambar 2 menampilkan aliran panas total bersama dengan sinyal DSC mentah yang diperoleh selama pengukuran termodulasi suhu. Aliran panas total (garis kontinu) setara dengan pengukuran DSC standar, seperti yang dijelaskan di atas. Sinyal mentah (garis putus-putus) menunjukkan bagaimana material sebenarnya merespons modulasi suhu.
Pada gambar 3, aliran panas total dipisahkan menjadi bagian yang membalik dan bagian yang tidak membalik. Hal ini memungkinkan pemisahan Suhu Transisi KacaTransisi gelas adalah salah satu sifat terpenting dari bahan amorf dan semi-kristal, misalnya, gelas anorganik, logam amorf, polimer, obat-obatan dan bahan makanan, dll., dan menggambarkan wilayah suhu di mana sifat mekanis bahan berubah dari keras dan rapuh menjadi lebih lunak, dapat diubah bentuknya atau kenyal.transisi kaca dan puncak PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan. Transisi kaca terdeteksi pada bagian pembalikan sinyal DSC dan efek PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan pada bagian yang tidak membalik.
Selanjutnya, Suhu Transisi KacaTransisi gelas adalah salah satu sifat terpenting dari bahan amorf dan semi-kristal, misalnya, gelas anorganik, logam amorf, polimer, obat-obatan dan bahan makanan, dll., dan menggambarkan wilayah suhu di mana sifat mekanis bahan berubah dari keras dan rapuh menjadi lebih lunak, dapat diubah bentuknya atau kenyal.transisi kaca dievaluasi secara akurat (titik tengah pada suhu 40,4°C). Akan tetapi, sinyal yang tidak membalik, menyoroti bahwa puncak endotermal jauh lebih lebar daripada yang diasumsikan sebelumnya. Efek akibat RelaksasiKetika regangan konstan diterapkan pada senyawa karet, gaya yang diperlukan untuk mempertahankan regangan tersebut tidak konstan tetapi berkurang seiring waktu; perilaku ini dikenal sebagai relaksasi tegangan. Proses yang bertanggung jawab atas relaksasi tegangan dapat bersifat fisik atau kimiawi, dan dalam kondisi normal, keduanya akan terjadi pada waktu yang sama. relaksasi dan PenguapanPenguapan suatu unsur atau senyawa adalah transisi fase dari fase cair ke uap. Ada dua jenis penguapan: penguapan dan pendidihan.penguapan ini terkait dengan entalpi 21,2 J/g.
Pengaruh Kelembaban pada Suhu Transisi Kaca PA6
Gambar 4 menunjukkan sinyal pembalikan dari sampel yang berbeda. Semakin tinggi kadar air, semakin rendah suhu Suhu Transisi KacaTransisi gelas adalah salah satu sifat terpenting dari bahan amorf dan semi-kristal, misalnya, gelas anorganik, logam amorf, polimer, obat-obatan dan bahan makanan, dll., dan menggambarkan wilayah suhu di mana sifat mekanis bahan berubah dari keras dan rapuh menjadi lebih lunak, dapat diubah bentuknya atau kenyal.transisi kaca. Terdapat perbedaan lebih dari 70°C antara transisi gelas sampel kering dan PA6 yang mengandung 4,9% air.
Kesimpulan
Karena sifatnya yang higroskopis, poliamida menyerap kelembapan dari lingkungannya. Hal ini, pada gilirannya, memengaruhi sifat dan karenanya pemrosesan bahan. Bahkan sejumlah small air dalam PA6 akan secara drastis menurunkan transisi gelasnya. Untuk alasan ini, kadar air sampel merupakan parameter penting untuk diperiksa dan dikontrol.
Cara yang dapat diandalkan dan cepat untuk melakukannya adalah dengan melakukan pengukuran DSC termodulasi suhu dengan DSC 300 Caliris®.