时间:2016-09-30 14:07
差示扫描量热法(DSC)
差示扫描量热法是指在程序温度控制下,测量输入到被测样品与参比样品的功率差或热量差与温度(或时间)关系的技术。常用的DSC有功率补偿型与热流补偿型两大类。功率补偿型DSC,通过功率差与温度(或时间)的关系曲线,能提供关于物质的物理和化学的变化,包括吸热、放热、热容变化过程和物质相转变的定量或定性的信息。不同物质在升温或降温过程中,其关系曲线也不相同,功率差与温度的曲线变化对应于物质热容的变化。[11][12]废旧塑料在回收再利用过程中,塑料的热学性质会发生改变,因此,利用DSC得出的功率差与温度的关系曲线和原产料相对应的DSC曲线是有区别的,可以利用这点对塑料二次料进行鉴定。下面以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)和耐冲击性苯乙烯(HIPS)为例子分析。
图6中,与ABS的类似,二次料的加入对塑料产品的玻璃化转变温度影响较小。观察HIPS中不同二次料含量的DSC曲线,可以看出加入二次料的DSC曲线在120℃至130℃之间也增加了一个热容变化台阶,并随着二次料的含量增加热容变化台阶有增大的趋势,二次回收料占100%时热容变化最大。因此,这个热容变化台阶也可以作为HIPS的特征热容变化台阶。
分析图5和图6,可以看出二次料都会使产品的DSC曲线新增加了一个热容变化的台阶,而且不同塑料新增热容变化台阶的位置不同。利用这个相异性,可以鉴定塑料产品中是否含有二次料。
如果能将各种塑料原产料和二次料的DSC曲线中的特征热容变化台阶积累成DSC曲线数据库,即可利用DSC鉴定二次料能达到方便准确的效果,将产品的DSC曲线与数据库里面的曲线对照就能得出该塑料产品是否含有二次料。同时,利用DSC法鉴定二次料也可利用与原产料的DSC曲线对比,找出曲线之间的特征热容变化台阶以鉴定产品中是否含有二次料。
以上为常用的两种仪器分析法,同时还有其他仪器分析法鉴定二次回收料,可以根据实际情况结合使用,得出准确高效的结果。
二次料的鉴定有物理、化学和仪器分析法,各种方法都有优缺点。其中,仪器分析法中的DSC分析,在今后有较大的发展前景,将会是较快而准的塑料二次料鉴定法。在实际应用过程中,可以根据具体的需要选择不同的方法相结合使用,得出准确度高的鉴定结果,从而提高经济效益,让塑料回收行业更好地发展。
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