產(chǎn)品異?,F(xiàn)象比對分析
通常高分子材料的個別組分發(fā)生變化甚至材料類型發(fā)生變化時,從外表上往往無法識別。但是材料的微小差異可能會導(dǎo)致某些性能下降,從而不符合標(biāo)準(zhǔn)要求或?qū)е庐a(chǎn)品質(zhì)量下降,或者由于所采購原料的變化或生產(chǎn)工藝的變化導(dǎo)致最終產(chǎn)品質(zhì)量的變化。產(chǎn)品異?,F(xiàn)象比對分析是利用材料的分子圖譜特性,制定快速的一致性檢測方法,判定產(chǎn)品材料的一致性,從而分析產(chǎn)品異?,F(xiàn)象的原因。判斷產(chǎn)品材料的一致性一般會運(yùn)用到高分子材料的以下幾個特點:
①不同的高分子材料有不同的紅外指紋區(qū)圖譜和分子碎片熱裂解圖譜;
②回收的高分子材料分子量會下降,導(dǎo)致材料的玻璃化溫度、結(jié)晶度、熔融溫度和分解溫度的改變;
③顏基比和顏填料的改變會在高分子材料的熱重變化中反映,并在最后殘留的灰分中體現(xiàn)。
④高分子材料的改變一般會導(dǎo)致比重(或密度)的變化。
分析手段 | 典型應(yīng)用 | 分析特點 | 參考標(biāo)準(zhǔn) |
紅外光譜FTIR | 有機(jī)物定性;有機(jī)污染物分析 | 能進(jìn)行微區(qū)分析,其顯微鏡測量孔徑可到8nm或更小,可方便地根據(jù)需要選擇樣品不同部分進(jìn)行分析 | GB/T 6040-2002 |
熱重法TGA | 高分子材料中填料的含量 | 準(zhǔn)確度高、靈敏快速以及試樣微量化 | ASTM E2550-2007 |
差示掃描量熱法DSC | 測量玻璃化溫度、融解、晶化、固化反應(yīng)、比熱容量和熱履歷 | 反應(yīng)靈敏、分辨率高、重復(fù)性好、試樣用量少 | ASTM E1356-2008 |
案例分析
案件背景:
某客戶產(chǎn)品使用過程中發(fā)現(xiàn)了一批次樣品出現(xiàn)???用不良現(xiàn)象,懷疑其產(chǎn)品一致性。
檢測手段:
FTIR分析、TGA分析、DSC分析
檢測標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 6040-2002 紅外光譜分析方法通則
ASTM E1356-2008 用差示掃描量熱法和差示熱分析測量玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測試方法
ASTM E2550-2007 熱重分析法測定熱穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法
分析方法簡介:
1、OK樣品和NG樣品外觀完全一致,選擇通過比對OK產(chǎn)品及NG產(chǎn)品的圖譜指紋分析來判斷材料的一致性:
2、通過其紅外比對圖譜,樣品NG與OK在波數(shù)為3700cm-1~3200 cm-1及1500 cm-1~900 cm-1處存在差異:
3、根據(jù)DSC曲線可知:樣品OK的熔融溫度為263.18℃,樣品NG的熔融溫度為218.82℃,相差45℃;樣品OK的結(jié)晶溫度為237.13℃,樣品NG的結(jié)晶溫度為185.70℃,相差52℃:
4、根據(jù)TGA曲線可知:
1)樣品OK的降解變化數(shù)量為65.88%,樣品NG的降解變化數(shù)量為67.71%;
2)樣品OK的降解起始溫度為室溫336.50℃,終止溫度為521.04℃,一階微分峰溫435.08℃;樣品NG的降解起始溫度為室溫330.86℃,終止溫度為504.09℃,一階微分峰溫439.12℃;
3)樣品OK的第一階段降解量為2.135%,樣品NG的第一階段降解量為2.066%,樣品OK的第二階段降解量為59.86%,樣品NG的第二階段降解量為63.55%,樣品OK的殘余量為34.12%,樣品NG的殘余量為32.29%。
5、根據(jù)以上FTIR,DSC,TGA的測試結(jié)果綜合分析,該樣品OK和樣品NG的材質(zhì)不一致。