研究涂料粘合劑密封材料特性的熱分析儀
 
研究涂料、粘合劑與密封材料的各種特性，涉及原料檢測、工藝步驟跟蹤與產品的質檢質控。
 

 
DMA242測試聚氨酯泡沫
 
聚氨酯（PU）是由有機單元骨架與氨基甲酸酯鏈段相連而成。取決于在生產過程中所添加的化學品，可以得到各式各樣的聚氨酯材料比如有硬質的、柔韌的或易成型的、泡沫、固體塊狀的等。聚氨酯材料在耐用彈性體、高性能粘合劑、纖維等領域應用廣泛，聚氨酯泡沫有時也用在輪胎、汽車座椅和絕緣材料等場合。 右圖是聚氨酯泡沫的動態熱機械分析（DMA）分析曲線，儲能模量（黑色曲線，1Hz）在-84°C出現玻璃化轉變。我們可以看到，聚氨酯泡沫的玻璃化溫度與頻率有關，從1Hz下的-84°C遷移到33Hz下的-77°C，相差有7°C之多。測試頻率越高，特征轉變溫度向高溫移動。

 
 
DMA242測試膠帶
 
膠帶由膠粘劑和固定帶組成，用于臨時或永久固定粘結物體。無需使用水、溶劑或加熱活化，只要施加一定的壓力即可發生粘結的膠帶叫做壓敏膠。膠帶*早由3M公司的Richard Drew于1926年發明。*初的膠帶是紙質膠帶，后來出現的透明膠帶和其他類型的膠帶均由此衍生而來。3M的Scotch和德莎的Sellotape透明膠帶都是由纖維素樹脂制成的。 儲能模量隨著測試頻率的增加而升高。在頻率3.33Hz下，玻璃化轉變的外推起始點溫度為-11°C，增加測試頻率，玻璃化溫度向高溫方向移動，100Hz下對應的玻璃化溫度為-4°C。相應的損耗模量曲線的峰值溫度出現在-6°C（3.33Hz）和3°C（100Hz）。類似的結果也出現在損耗因子Tanδ曲線上，峰值溫度分別為26°C（3.33Hz）、29°C（10Hz）、34°C（33.33Hz）、44°C（100Hz）。
 

 
DMA 鑒別硅橡膠老化程度
 
有機硅材料主要由硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷偶聯劑四大類構成，硅橡膠是有機硅產品中產量*大、應用*為廣泛的一大類產品，其主要組成是高摩爾質量的線型聚硅氧烷。由于 Si-O-Si 鍵是其構成的基本鍵型，硅原子主要連接甲基，側鏈上引入極少量的不飽和基團，分子間作用力小，分子呈螺旋狀結構，甲基朝外排列并可自由旋轉，因此硅橡膠硫化后具有優異的耐高低溫、耐候、憎水、電氣絕緣性、生理惰性等特點，在汽車、航空航天、擠出成型制品、墊片和密封、*、辦公設備、電力設備、防護設備、運動器材、玩具、電線電纜等行業領域中獲得了廣泛應用。 硅橡膠分子主鍵由硅原子和氧原子交替組成（-Si-O-Si-）的硅氧鍵鍵能高達 370 KJ/mol，比一般橡膠的碳-碳結合鍵能 240 KJ/mol 要大得多，這是硅橡膠具有很高熱穩定性的主要原因之一。另外，由于硅橡膠是一種由填料增強硅基聚合物制成的無機合成彈性體，它實現了有機彈性體無法比擬的化學和機械性質的組合，硅橡膠的典型特點總結如下： 1）在惡劣環境下有著更長的使用壽命，材料性能受天氣氣候（如雨、雪、潮濕、臭氧、太陽紫外線等）的影響很小，而有機彈性體長時間暴露于該類環境下可能會變脆； 2）更加寬廣的使用溫度范圍如從-100 至 300 多度， 有機彈性體在溫度超過 100℃時會發生軟化和不可逆的變形，在溫度低于 25℃時會變脆； 3）暴露在惡劣的環境應力下（如熱、冷、潮濕、油、臭氧和紫外線）仍保持良好的電氣絕緣性能； 4）在較寬的溫度范圍內能夠保持其自然的柔韌性和彈性（抗壓縮變形）； 5）具有良好的密封性能； 6）化學惰性、無味，可與許多食品接觸； 7）較寬的硬度范圍（從邵氏 A 10～80），較寬的顏色選擇范圍（從透明到亮麗色彩）； 8）具有較高的流動性，易于制造、加工； 在眾多有機硅材料中，有機硅密封膠在日常生活中也是隨處可見，其典型應用就是玻璃幕墻，例如用有機硅結構膠粘接玻璃等建筑外墻材料，用有機硅耐候膠作防水密封，還可用于房屋的表面修復，高速公路的接縫密封以及水庫、橋梁的嵌縫密封等。本文利用耐馳動態熱機械分析儀 DMA 242C 來研究用于幕墻密封的硅酮結構膠在熱老化前后的性能差異。圖 1 和 2 為 DMA 242C 采用剪切模式測試得到的圖譜。存儲剪切模量 G’在-125℃ 左右的下降臺階為硅橡膠的玻璃化轉變，同樣對于損耗剪切模量 G”和損耗因子 Tan δ 曲線，在-120℃ 附近出現一個向上的峰。G’在 -53℃ 左右出現明顯的模量下降臺階，此處為硅橡膠中晶體部分的熔融，同樣對于 G”和 Tan δ 曲線分別在 -43℃ 和 -22℃ 處出現對應于此熔融過程一個向上的峰。（注：圖 1 中實線為 G’,虛線為 G”）
 

 
 
DMA 測試乙烯基樹脂的固化過程
 
乙烯基樹脂很多性質介于環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂之間。固化后的乙烯基樹脂與環氧樹脂一樣，有良好的熱機械性能。與不飽和聚酯樹脂相比，乙烯基樹脂具有非常好的耐腐蝕性，主要用于交通運輸產品。本文采用動態機械測試儀（DMA）測量乙烯基樹脂的固化過程。由于采用了特殊的液體容器，可以完整地觀察到樣品從液態到固態的全過程。 19min后，儲能模量增加，標志著樣品開始固化， tanδ曲線在21min時出現相關峰值。58min時，樣品開始第二步固化，（儲能模量曲線的起始溫度），tanδ曲線在62min時出現相關峰值。大約72min后，樣品固化完全，儲能模量幾乎不變。
 
 


研究涂料粘合劑密封材料特性的熱分析儀