Inledning
Vi möter silikoner, även kallade polysiloxaner, varje dag utan att ens lägga märke till dem. Till exempel skyddar silikongummi bilelektronik från fukt och föroreningar, i tvättmaskiner förhindrar de att skummet skummas över, i schampo ger de håret en silkeslen glans och som silikonhartsfärger håller de murverk vattenavvisande samtidigt som de är genomsläppliga för vattenånga och koldioxid från interiören. Men silikoner finns också i andra applikationer som kräver hög motståndskraft, t.ex. inom medicinteknik som ett rent material i medicinska slangar, sårkompresser eller ortopediska produkter, och i elektrisk utrustning som säkra tätnings- och isoleringsmaterial.
Silikon är långkedjiga molekyler som innehåller O-Si-bindningar. Beroende på molekylmassa och härdningsgrad förekommer de som vätskor, geler eller elastomerer [1, 2]. Denna stora variation av polysiloxaner är förknippad med mycket olika egenskaper, så det är viktigt att karakterisera dem.
Parametrar för DSC-mätning
DSC är särskilt lämplig för att analysera silikoners beteende vid låga temperaturer. I det följande bestäms de termiska egenskaperna hos ett silikonmaterial. För detta ändamål utförs en DSC-mätning enligt beskrivningen i tabell 1.
Tabell 1: Mätförhållanden
| Enhet | DSC 300 Caliris®, P-modul |
| Provets massa | 8.75 mg |
| Smältdegel | Concavus® (aluminium) med genomborrat lock |
| Temperaturområde | -170°C till 100°C |
| Uppvärmningshastighet | 10 K/min |
| Atmosfär | Kväve (40 ml/min) |
Resultat av mätning
Figur 1 visar den resulterande DSC-kurvan. Det endoterma steg som detekteras vid -117,6°C (mittpunkten) beror på materialets glasövergång. Det är förknippat med en förändring av den specifika värmekapaciteten på 0,24 J/(g-K). Mellan -100°C och -30°C sker två olika effekter. För det första inträffar den exotermiska toppen vid -85,0°C, vilket är en postkristallisationseffekt. Detta inträffar över glasövergångstemperaturen, när polymerkedjorna kan röra sig fritt och därför kan kristallisera. För det andra, med ökande temperatur, den endotermiska topp som detekteras vid -46,4°C representerar Smälttemperaturer och entalpierEtt ämnes smältningsenthalpi, även kallad latent värme, är ett mått på den energitillförsel, vanligtvis värme, som krävs för att omvandla ett ämne från fast till flytande tillstånd. Ett ämnes smältpunkt är den temperatur vid vilken det ändrar tillstånd från fast (kristallin) till flytande (isotropisk smälta).smältning av den kristallina fasen.
Sammanfattning
Silikon tål höga temperaturer bra på grund av sina materialegenskaper. Därför kan det också användas för olika tillämpningar inom ett bredare temperaturområde. DSC-undersökningen visar dock att dessa resultat är avgörande för materialets användningsområden vid låga temperaturer: Det kommer att bete sig mycket annorlunda vid rumstemperatur jämfört med en temperatur under smälteffekten eller glasövergången.