크리스마스 트리 아래 서리: 0°C 이하에서 재료 테스트가 중요한 이유

가장 중요한 물질적 과제와 이를 가시화하는 방법( NETZSCH )

1. 유리 전환: 플라스틱이 유연성을 잃을 때

유리 전이 온도(_Tg) 는 겨울철뿐만 아니라 폴리머에 있어서도 중요한 파라미터입니다. T_(g) 이상에서는 플라스틱이 유연성을 유지하지만, 이 온도 이하에서는 딱딱해지고 부서지기 쉬우며 깨질 수 있습니다. 이는 유리 전이 범위에서 폴리머의 점탄성 특성이 크게 변한다는 것을 의미합니다. 따라서 유리 전이 온도에 대한 지식은 가공 및 적용 온도뿐만 아니라 기계적 거동을 평가하는 데 매우 중요합니다.

폴리프로필렌(PP)을 예로 들어 보겠습니다: 폴리프로필렌은 가볍고 저렴하여 야외용 크리스마스 스타에 자주 사용됩니다. 그러나 유리 전이 온도(_Tg)는 일반적으로 -20°C에서 +20°C 사이로 겨울철 온도 범위와 정확히 일치합니다. 즉, 일반적인 겨울 밤에는 PP가 유연한 소재에서 훨씬 더 딱딱하고 부서지기 쉬운 상태로 전환될 수 있습니다. 따라서 바람, 취급 또는 장착력과 같은 small 기계적 스트레스를 받더라도 균열이나 고장의 위험이 높아집니다.

PP는 반결정이므로 DSC(시차 주사 열량계) 측정에서 유리 전이는 폴리머의 결정성 정도에 따라 다양한 정도로 감지할 수 있습니다. 따라서 DMA(동적 기계 분석 ) 또는 회전 레오메트리 (진동 모드)와 같은 추가 분석 방법이 유용합니다. 언제든지 문의해 주시면 귀사의 소재에 적합한 방법을 선택하도록 도와드리겠습니다.

또 다른 방법은 DSC, DMA 및 유변학을 조합하여 PTFE의 열 특성을 분석하는 것입니다: 다음 NETZSCH 애플리케이션 노트는 DSC를 사용하여 반결정성 폴리머의 유리 전이를 감지하는 것이 어려울 수 있음을 보여줍니다. 이 동작은 일반적으로 크리스마스 장식에 사용되는 PET 또는 PP와 같은 플라스틱과도 관련이 있습니다. 여기서 DSC와 유변학적 또는 동적 기계 분석을 결합하면 열-기계적 전이 거동에 대한 보다 완전한 그림을 얻을 수 있습니다.

또 다른 적용 사례로는 실외용으로 자주 사용되는 폴리머인 PTFE의 열 특성 분석이 있습니다. 여기에서는 DSC, DMA, 레오미터 등 다양한 분석 방법을 조합하여 열 및 점탄성 거동에 대한 보다 완벽한 그림을 제공합니다.

여기에서 애플리케이션 노트 전문을 읽어보세요:

2. 치수 안정성, 뒤틀림 및 재료 혼합물

많은 야외 장식은 플라스틱 하우징, 금속 브래킷, 접착제 또는 코팅과 같은 여러 가지 재료로 구성됩니다. 이러한 재료는 온도 변화에 따라 다르게 반응하며 추위나 더위에 따라 다양한 정도로 수축하거나 팽창합니다.

그러면 어떤 일이 발생하나요? 접착제 또는 코팅층에 뒤틀림, 박리, 미세 균열 또는 응력 축적이 발생할 수 있습니다.

사용 TMA(열역학적 분석) 또는 DIL(팽창 측정)을 사용하여 온도 변화에 따라 재료의 치수가 어떻게 변화하는지, 그 결과 제품의 잠재적 위험이 어디에 있는지 정확하게 파악합니다.

자세한 내용은 블로그 기사 "열팽창 계수: 중요한 재료 특성"에서 자세한 내용을 확인하세요. 특히 서로 다른 재료를 결합할 때 열팽창 계수(CTE)는 재료의 온도 거동을 이해하는 데 필수적인 파라미터임을 강조합니다.

3. 겨울철 태양과 자외선: 소재에 가해지는 소리 없는 스트레스

자외선 노화는 여름에만 발생하는 것이 아닙니다. 겨울철 햇빛, 눈 반사, 심지어 가로등 불빛도 자외선에 노출되어 폴리프로필렌(PP)과 같은 플라스틱을 더욱 약화시킬 수 있습니다. 그 결과 변색(황변), 균열, 기계적 특성 손실 등이 발생할 수 있습니다.

Photo-DSC 기술, DSC의 조합( NETZSCH DSC 300 Caliris^®) 과 OmniCure^® UV 광원의 조합인 Photo-DSC 기술은 특히 광유도 반응과 UV 안정제의 영향을 조사하는 데 적합합니다. 이를 통해 UV 노출 상태에서 재료를 열 분석할 수 있습니다.

Photo-DSC를 사용한 분석에 대해 자세히 알아보세요:

또한 DSC를 사용하여 산화 유도 시간(산화 유도 시간(OIT) 및 산화 시작 온도(OOT)산화 유도 시간(등온 OIT)은 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다. 산화 유도 온도(동적 OIT) 또는 산화 개시 온도(OOT)는 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다.OIT, 등온 또는 산화 유도 온도(산화 유도 시간(OIT) 및 산화 시작 온도(OOT)산화 유도 시간(등온 OIT)은 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다. 산화 유도 온도(동적 OIT) 또는 산화 개시 온도(OOT)는 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다. OOT, 동적)을 측정하면 폴리올레핀의 상대적 산화 안정성에 대한 결론을 도출할 수 있습니다. 산화 유도 시간(OIT) 및 산화 시작 온도(OOT)산화 유도 시간(등온 OIT)은 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다. 산화 유도 온도(동적 OIT) 또는 산화 개시 온도(OOT)는 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다.OIT는 일정한 온도에서 결정되는 반면, 산화 유도 시간(OIT) 및 산화 시작 온도(OOT)산화 유도 시간(등온 OIT)은 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다. 산화 유도 온도(동적 OIT) 또는 산화 개시 온도(OOT)는 산화 분해에 대한 (안정화된) 물질의 저항을 상대적으로 측정한 값입니다. OOT는 산소가 포함된 대기에서 반응이 시작되는 동적 측정의 온도 지점을 설명합니다. 두 방법 모두 재료가 이미 손상되었는지 또는 선택한 안정제가 유형과 양 측면에서 의도된 용도에 적합하거나 충분한지에 대한 정보를 제공합니다.

이는 장식이 첫 번째 겨울뿐만 아니라 여러 겨울을 얼마나 잘 견딜 수 있는지 예측하는 지표입니다.

여기에서 폴리머의 내산화성 적용 예시를 읽어보세요: