Mesures DSC du temps d’induction à l’oxydation
Le temps d’induction à l’oxydation (OIT) est un essai d’accélération de l’oxydation qui est utilisé pour prédire la stabilité d’un polymère dans des conditions d’utilisation normales. Procédure standard utilisée en production, l’OIT est également utilisée dans la R&D pour évaluer l’efficacité des additifs dans le polymère afin de réduire l’oxydation.
Au cours d’un essai OIT, une petite quantité de polymère est chauffée dans une atmosphère inerte jusqu’à ce que sa température dépasse le point de fusion, puis de l’oxygène est introduit dans le système. L’échantillon est maintenu à une température constante dans l’environnement d’oxygène jusqu’à ce que le polymère commence à réagir (décomposition). La plage de température typique de la phase oxygène est comprise entre 190ºC et 220ºC, ou autant que nécessaire pour que le polymère fonde. Dans le cadre de cet essai, on mesure le temps écoulé entre la fusion et la décomposition et on l’utilise pour prédire le comportement du polymère à température ambiante dans des conditions atmosphériques standard. La NEXTA DSC d’Hitachi High-Tech est idéale pour les mesures de l’OIT grâce à la conception unique de son four.
La NEXTA DSC est un calorimètre différentiel à balayage pour l’analyse thermique des matériaux, développé par la société Hitachi. Il vous permet de réaliser des essais précis et fiables sur vos échantillons.
Appareils Hitachi pour la mesure du temps d’induction à l’oxydation
La NEXTA DSC200 est un calorimètre à balayage différentiel hautes performances, conçu pour être facile d’utilisation et très robuste. Il s’agit d’un instrument extrêmement polyvalent, qui peut être modulé grâce à différentes options pour s’adapter à toutes vos applications. Une sensibilité élevée et une excellente stabilité de ligne de base permettent à la NEXTA DSC200 de détecter la plus petite des réactions lors de l’évaluation des résines époxy. Cela vous garantit une excellente résolution, permettant d’identifier et d’isoler des événements thermiques très proches.
Aussi la NEXTA DSC200 est un instrument très peu coûteux à utiliser, avec très peu de consommables nécessaires. De plus, la fonction d’analyse automatique, associée à un passeur d’échantillons avec 50 positions, permet de gagner du temps pour les essais et de libérer les opérateurs. Enfin, le système unique de caméra RealView vous permet de regarder l’évolution de vos échantillons au cours de l’essai en temps réel. Cela peut être très utile pour l’interprétation des résultats ou le développement de nouveaux matériaux.
Logiciel tout inclus, y compris la fonctionnalité DSC modulée
La gamme NEXTA DSC est livrée avec le logiciel NEXTA TA intuitif et complet développé par Hitachi. Il vous offre différentes options de manipulation. Les nouveaux utilisateurs peuvent obtenir des résultats fiables et précis grâce à un mode d’utilisation simplifié et guidé, tandis que les opérateurs expérimentés peuvent utiliser la NEXTA DSC pour une analyse plus avancée avec des paramètres plus poussés. Tous les modules sont inclus avec l’instrument, y compris la fonctionnalité DSC modulée, donc si vous décidez d’étendre votre utilisation à de nouvelles applications, vous n’aurez pas à acheter de modules supplémentaires.
Performance et résultats
La NEXTA DSC200 a été utilisée pour évaluer l’OIT du polyéthylène (PE) dans les conditions suivantes :
- Poids de l’échantillon : 5 mg
- Atmosphère : Azote 40mL/min – Oxygène à 40mL/min
- Températures isothermes : 200ºC, 205ºC, 210ºC et 215ºC (tous au-dessus du point de fusion et la température est réglée par le logiciel NEXTA TA).
Résultat de la mesure du temps d’induction à l’oxydation pour le polyéthylène à 205°C
La Figure 1 montre la courbe DSC après que le polyéthylène a fondu et que l’atmosphère est passée de l’azote à l’oxygène. A partir de 17 minutes, la partie exothermique de la courbe indique le début de l’oxydation. Le temps OIT du polyéthylène à 205°C est mesuré à 17,2 minutes.
Dépendance de la température du temps d’induction à l’oxydation pour le polyéthylène
La figure 2 montre l’effet de la température sur l’OIT. Plus la température isotherme est élevée, plus le temps d’induction de l’oxydation est court.
L’effet du cuivre sur l’OIT du polyéthylène
La Figure 3 montre l’OIT pour un échantillon de polyéthylène qui contient du cuivre. L’OIT n’est que de 6 minutes dans ce cas, beaucoup plus courte que les 17 minutes observées dans la figure 1 ci-dessus. On peut conclure que le cuivre accélère l’oxydation du polyéthylène. Ce type d’analyse est utile pour évaluer les effets oxydants de nouveaux additifs. Cette expérience peut être réalisée à l’aide des creusets en cuivre ou en aluminium disponibles avec nos instruments d’analyse thermique.
OIT pour différents grades de polyéthylène
Dans la Figure 4, trois qualités différentes de polyéthylène ont été testées. Vous pouvez voir que la plage OIT est de 4,25 à 17,19 minutes, ce qui signifie que la stabilité des différents types de polyéthylène varie énormément.
Conclusion
La NEXTA DSC200 fournit une analyse fiable du temps d’induction à l’oxydation des polymères. Grâce à son excellente stabilité de ligne de base et sa sensibilité élevée, la NEXTA DSC200 permet d’obtenir des mesures précises. Simple d’utilisation et robuste, la NEXTA DSC comprend des fonctionnalités avancées, telles que DSC modulée, pour une analyse thermique complète.
Pour en savoir plus sur cet analyseur thermique, retrouvez toutes les informations et spécifications de ce produit sur notre page internet dédiée au NEXTA DSC. Vous pourrez également y télécharger une plaquette ou demander un devis.
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