热重分析仪在橡胶检测中的应用案例

橡胶是一种目前在各行各业都广泛使用的一种材料，橡胶具有高弹性、粘弹性、缓冲减震作用、电绝缘性、柔软性和防水性好等优良性能。主要用于汽车工业，建筑行业，医疗行业，电子行业等等。随着时代科技的发展，橡胶材料的应用领域也在不断扩大和创新，但是要如何发掘橡胶更多的应用，就要去深究材料的热特性，研究橡胶的成分及产品寿命。其中用于研究橡胶热效应常用的方法便是DSC（差示扫描量热仪），TGA（热重分析法）。

TGA方法测量是样品质量随着温度的提升而不断改变的一个过程。这些变化可以给出材料稳定性及其组成的丰富信息，可以检测出橡胶制品中的水分、灰分、及胶制量。

通过TGA的动态等速升温法和静态恒温失重法去测定橡胶材料中的不同成分。如果进行水分或者挥发性的测试，可以去采用静态恒温失重法去定量检测，在指定的温度下进去温度恒温从而去观察具体的失重情况。动态等速升温法是常用的TGA检测方法，此方法可以去同时检测橡胶中的其他成分，如阻料或者灰分等含量。

图1-1 测试仪器


一、橡胶研究测试

TGA可以作为评估不同产品批次不同助剂含量下的失重差异情况。如下图（2-1）可以看出两批次样品均按照相同的实验条件升温到350°。观察其在失重0.5%的情况下，添加不同含量的助剂，发现其0.5%失重的温度点有较为明显差异。不同助剂含量的差异在TGA曲线上面差别十分明显。TGA检测技术可以去快速的检测出不用批次的合格率，是一种非常有效的检测方法。

图 2-1 橡胶样品的测试图谱

二、橡胶TGA的静态恒温失重法

如果发现批料有其他的问题还可以通过静态恒温失重法去检测观察其情况。例如在采用TGA失重技术测定硫化剂中有机助剂的含量时，有机助剂与橡胶分解温度比较接近，通过动态升温测试，会导致失重峰相互折叠，不易分析结果。但通过静态恒温失重就可以很明显的观察出失重状态。通过程序控制升温去设置一个温度范围，然后再次温度区间去分析处理TG曲线，由此就可以确定有机助剂会挥发而橡胶不会挥发的一个温度点，在此温度下进行持续恒温，便可以观察到助剂挥发的TG失重曲线，即可以分析出曲线的失重含量。