Wprowadzenie
Z silikonami, zwanymi również polisiloksanami, spotykamy się na co dzień, nawet ich nie zauważając. Na przykład gumy silikonowe chronią elektronikę samochodową przed wilgocią i zanieczyszczeniami, w pralkach zapobiegają pienieniu się piany, w szamponach nadają włosom jedwabisty połysk, a jako farby na bazie żywicy silikonowej utrzymują wodoodporność murów, jednocześnie przepuszczając parę wodną i dwutlenek węgla z wnętrza. Silikony znajdują również inne zastosowania, które wymagają wysokiej odporności, takie jak technologia medyczna jako czysty materiał w rurkach medycznych, opatrunkach na rany lub produktach ortopedycznych, a także w sprzęcie elektrycznym jako bezpieczne materiały uszczelniające i izolacyjne.
Silikon to długołańcuchowe cząsteczki zawierające wiązania O-Si. W zależności od ich masy cząsteczkowej i stopnia utwardzenia, mogą występować jako ciecze, żele lub elastomery [1, 2]. Ta szeroka gama polisiloksanów wiąże się z bardzo różnymi właściwościami, dlatego ważne jest, aby je scharakteryzować.
Parametry pomiaru DSC
DSC jest szczególnie odpowiednia do analizy zachowania silikonów w niskich temperaturach. Poniżej określono właściwości termiczne materiału silikonowego. W tym celu przeprowadzany jest pomiar DSC, jak opisano w tabeli 1.
Tabela 1: Warunki pomiaru
| Urządzenie | DSC 300 Caliris®, moduł P |
| Masa próbki | 8.75 mg |
| Tygiel | Concavus® (aluminium) z przebitą pokrywą |
| Zakres temperatur | -170°C do 100°C |
| Szybkość ogrzewania | 10 K/min |
| Atmosfera | Azot (40 ml/min) |
Wyniki pomiarów
Rysunek 1 przedstawia wynikową krzywą DSC. Etap EndotermicznyPrzemiana próbki lub reakcja jest endotermiczna, jeśli do konwersji potrzebne jest ciepło.endotermiczny wykryty w temperaturze -117,6°C (punkt środkowy) jest spowodowany zeszkleniem materiału. Jest to związane ze zmianą pojemności cieplnej właściwej o 0,24 J/(g-K). Pomiędzy -100°C a -30°C zachodzą dwa różne efekty. Po pierwsze, szczyt EgzotermicznyPrzejście próbki lub reakcja jest egzotermiczna, jeśli generowane jest ciepło.egzotermiczny występuje przy -85,0°C, co jest efektem po krystalizacji. Dzieje się to powyżej temperatury zeszklenia, kiedy łańcuchy polimerowe mogą się swobodnie poruszać, a zatem mogą krystalizować. Po drugie, wraz ze wzrostem temperatury, pik EndotermicznyPrzemiana próbki lub reakcja jest endotermiczna, jeśli do konwersji potrzebne jest ciepło.endotermiczny wykryty przy -46,4°C reprezentujeTemperatury i entalpie topnieniaEntalpia syntezy substancji, znana również jako ciepło utajone, jest miarą nakładu energii, zazwyczaj ciepła, która jest niezbędna do przekształcenia substancji ze stanu stałego w ciekły. Temperatura topnienia substancji to temperatura, w której zmienia ona stan ze stałego (krystalicznego) na ciekły (stopiony izotropowo). topnienie fazy krystalicznej.
Podsumowanie
Silikon jest odporny na wysokie temperatury dzięki swoim właściwościom materiałowym. Dlatego też może być wykorzystywany do różnych zastosowań w szerszym zakresie temperatur. Badanie DSC pokazuje jednak, że wyniki te mają kluczowe znaczenie dla zakresu zastosowań tego materiału w niskich temperaturach: Będzie się on zachowywał zupełnie inaczej w temperaturze pokojowej w porównaniu do temperatury poniżej efektu topnienia lub zeszklenia.