Méthode d’évaluation de la stabilité thermique des matériaux polyoléfines: période d’induction d’oxydation

Les matériaux polymères réagissent avec l’oxygène dans l’air pour provoquer la dégradation ou la réticulation des polymères, ce qu’on appelle le vieillissement oxydatif. Lorsque le matériau polymère réagit avec l’oxygène, il y a une période d’induction de l’inhalation d’oxygène. Une fois la période d’induction passée, il passera à l’étape d’oxydation auto-accélérée. La question de savoir si un matériau polymère est sujet à l’oxydation dépend d’abord de sa facilité d’absorption de l’oxygène. D’une manière générale, les polymères à chaîne carbonée sont sujets au vieillissement oxydatif et deviennent instables. Les matériaux polyoléfines sont des matériaux polymères à chaîne carbonée typiques. Les matériaux polyoléfines sont généralement utilisés comme gaine et couche d’isolation des câbles optiques et des câbles. Par conséquent, il est nécessaire de faire attention à sa stabilité dans le processus d’utilisation réel. À l’heure actuelle, l’indicateur commun pour évaluer la stabilité des matériaux polyoléfines dans l’industrie est la période d’induction d’oxydation (OIT).

La période d’induction d’oxydation (OIT) est le moment où la réaction d’oxydation autocatalytique de l’échantillon d’essai commence à se produire dans des conditions d’oxydation à haute température (par exemple, 200 ° C). C’est un paramètre pour évaluer le niveau de stabilité du matériau, également appelé temps d’induction d’oxydation. Généralement, la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) peut être utilisée pour une mesure simple et rapide. Les méthodes spécifiques de mesure et d’évaluation sont les suivantes: l’échantillon et la référence sont chauffés à un débit constant dans une atmosphère inerte (azote), et lorsque la température spécifiée (généralement 200 ° C) est atteinte, ils sont remplacés par l’oxygène ou l’air au même débit. L’échantillon est ensuite maintenu à cette température constante jusqu’à ce qu’une réaction d’oxydation soit indiquée sur la courbe d’analyse thermique. Le temps d’induction de l’oxydation est l’intervalle de temps entre le début de l’oxygène ou de l’air et le début de la réaction d’oxydation, comme le montre la figure.

Il existe des méthodes standard pour tester la période d’induction d’oxydation et la période d’induction d’oxydation des matériaux polyoléfines. Un tel test de méthode standard nécessite généralement une attention à ses facteurs d’influence. Les principaux facteurs d’influence qui affectent les résultats de la période d’induction de l’oxydation sont les suivants, et l’influence de ces facteurs doit être prise en compte lors des tests et de l’analyse des résultats.

1) Inhomogénéité des échantillons. Les matériaux polymères sont généralement des matériaux mélangés qui ont été modifiés et traités. Les composants à l’intérieur, en particulier les antioxydants qui jouent un rôle important dans l’oxydation, sont sujets à une distribution inégale, tandis que le volume d’échantillonnage DSC est plus élevé Par conséquent, un échantillonnage inégal est plus susceptible de se produire. Il est recommandé de prendre quelques pièces supplémentaires pour les tests réels et d’analyser les résultats de manière exhaustive.

2) La température d’oxydation est généralement différente lorsque d’autres conditions restent inchangées. Le temps d’induction de l’oxydation est différent. Plus la température est élevée, plus le temps d’induction de l’oxydation est court. Par conséquent, la température doit être convenue à l’avance lors de l’évaluation des matériaux. La température la plus couramment utilisée pour les matériaux polyoléfines est de 200 ° C

3) Pureté et débit du gaz. L’azote est utilisé comme gaz protecteur avant l’oxydation. Par conséquent, si l’azote est impur et mélangé à de l’oxygène, cela affectera les résultats des tests. En outre, dans le processus d’oxydation, l’oxygène est le principal composant actif oxydatif, de sorte que la différence de débit d’oxygène affectera également les résultats. La période d’induction d’oxydation est généralement utilisée pour évaluer la stabilité et les performances anti-oxydantes du matériau. En ce qui concerne la période d’induction de l’oxydation des polyoléfines, il existe de nombreuses normes qui peuvent être suivies. Les principaux indicateurs pour déterminer la stabilité thermique sont le temps d’induction d’oxydation et le taux de rétention du temps d’induction d’oxydation après une certaine condition. En ce qui concerne le type de matériau qui doit répondre à quel type d’exigences de jugement, certaines normes de l’industrie ou normes d’entreprise ont des exigences de jugement, et les matériaux qui ne répondent pas à ces normes doivent recevoir des valeurs de jugement en fonction de l’utilisation du produit lors de la conception du produit.

En plus de la détermination ci-dessus de la stabilité du matériau, la période d’induction d’oxydation peut également être fonctionnée linéairement par la réduction de la période d’induction d’oxydation à mesure que la température augmente, puis la formule est ajustée pour extrapoler la durée de vie de l’oxydation thermique à la température de fonctionnement. Par conséquent, il s’agit également d’une méthode de prédiction de la durée de vie de l’oxydation thermique. Dans le processus d’évaluation proprement dit, il est nécessaire de formuler un plan en fonction des caractéristiques de ses propres produits.

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