溶液特性和环境断裂阻力测试实验室


聚合物分子量测定:凝胶渗透色谱法(GPC)

聚合物溶液用恒流溶剂淋洗通过一系列高温恒温色谱柱,高分子链会根据大小而被先后洗脱分离。使用折射率和粘度探测器进行后续分析,量化在不同淋洗时间洗脱的聚合物分数。预先校准(统一校准)使得淋洗时间与聚合物分子量相关,这样就可以得到分子量分布和聚合物的基本性质,如平均分子量或多分散性指数。LATEP拥有两台高温凝胶渗透色谱设备,一台Agilent PL-GPC220和一台Waters Alliance2000。



聚合物分子量测定:多角度光散射法(GPC-MALS)

凝胶渗透色谱法和光散射技术是测量聚合物绝对分子量(无需预先校准)的有效方法,均方回转半径表示了聚合物的分子大小,第二维利系数表示了溶液中聚合物构象。LATEP拥有一台DAWN EOS设备(Wyatt技术,圣芭芭拉,CA)进行表征测试。





GPC-IR表征聚烯烃短支链(SCB)分布

红外探测器与多过滤器使得同时进行数个波长的检测成为可能。红外探测器和GPC系统的结合是一种理想的聚烯烃分析方法,可以测定每个分子量的平均短支链(SCB)和分子量分布。使用在线粘度计使我们可以进行长链分支分析,从而提供完整的聚合物组成信息。LATEP拥有一台聚合物Char GPC-IR5设备用于同步检测聚合物的分子量和化学成分。



聚合物升温洗脱分级(TREF)

半结晶聚合物的化学组成分布(CCD)和分子量分布决定了聚合物的微观结构。聚烯烃中侧链的存在、含量和分布决定了它们的属性,所以进行预先结构表征是至关重要的。升温洗脱分级技术有两个步骤。第一步为冷却阶段,聚合物溶液在惰性支撑物上进行冷却,根据结晶能力进行聚合物分级。第二步为洗脱阶段,升高温度同时溶剂流经分级柱,根据结晶能力不同组分的聚合物在不同的时间被洗脱。

聚合物结晶分级(CRYSTAF)

结晶分级技术旨在迅速确定聚合物的化学组成分布。与TREF技术不同,结晶分级分析只有一步,即稀释溶液中聚合物链的结晶过程是连续的。随温度下降测量结晶过程中溶液中的聚合物浓度。

LATEP拥有确定聚合物的化学组成分布的Polymer Char TREF-CRYSTAF分析设备(型号200+)


聚合物制备分级(成分或摩尔质量)

聚合物的制备分级是指根据结晶能力或摩尔质量的差异,对构成一种聚合物化学组成分布的族进行物理分离。分级后,每个族可以通过GPC,TREF,CRYSTAF,NMR,DSC,TGA等其他技术进行表征测试。

LATEP拥有一台 Polymer Char PREPmc2设备,可以根据成分或摩尔质量全自动进行聚合物分级。



耐环境应力开裂(ESCR)

环境应力开裂(ESCR)是一个针对聚乙烯的特定测试,用来评估该类材料受到环境压力时的耐开裂性。聚乙烯树脂在无压力的情况下非常耐化学试剂和溶剂。然而,当暴露在施加压力的相同化学环境下,许多聚乙烯则表现出开裂过程。环境应力开裂测试在ASTM D1693标准中有所描述,测试中对开槽聚乙烯试样板进行弯曲以增加开槽处张力,并在特定温度下(一般50℃)将试样板浸入表面活性剂溶液中,并记录样本裂缝生长时间。

PENT测试:聚乙烯耐慢速裂纹增长性

PENT测试(宾夕法尼亚切口拉伸试验)是针对用于制造运输水、气管道的聚乙烯类的测试,ASTM F1473和ISO 16241标准中对该测试有所描述。该测试用于评估材料的耐慢速裂纹增长性能。样品有两种类型的切口,主切口和两个侧切口,侧切口与主切口共面。标本应在室温下开槽,然后在80ºC温度下使棱镜形样本受到轴向压力(垂直于切口平面),一段时间后裂纹形成并开始增长。PENT测试确定样本最终断裂所需时间。

LATEP有数套PENT测试设备,其中一些设备被用于观察裂纹的形成和发展的过程。


全切口蠕变试验(FNCT)

同PENT测试一样,全切口蠕变试验是专门用来评估聚乙烯管道的耐慢速裂纹增长(SCG)性能。根据国际ISO 16770标准,该测试使用预先在所有面上共面开槽的方形材料块,在80℃(高阻材料可能温度会更高)恒定压力下使用表面活性剂来加速试样慢速裂纹增长过程。

耐臭氧龟裂

耐臭氧龟裂试验用于评价橡胶样品的耐臭氧龟裂性能。一般来说,臭氧会加速橡胶氧化且通过氧化裂解反应破坏其双键从而导致聚合物的降解。

为了评估材料抗臭氧龟裂性能,在40℃下将材料置于臭氧浓度为50或200ppcm臭氧室中。通常使用预先处理的橡胶样本以加速臭氧侵蚀样本。通过目测评估材料可能形成的裂缝随着时间的发展过程。ISO 1431标准中描述了该测试的过程。

LATEP拥有HAMPDEM 2000臭氧室,其臭氧浓度控制在最高200 ppcm。