Springen naar inhoud

Cristalliniteit berekenen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Hag

    Hag


  • >25 berichten
  • 37 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 april 2009 - 18:24

Ik moet de Kristalliniteit van een polyethyleen/zetmeel blend berekenen. Ik heb met behulp van DSC de hoeveelheid warmte bij kristallisatie gevonden. Om de kristallisatie te berekenen moet ik dit gegeven delen door de warmte bij 100% kristallijn polyethyleen. Klopt dit? Indien ja, hoe kom ik aan die laatste waarde?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jooken

    Jooken


  • >250 berichten
  • 677 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 april 2009 - 16:31

Die waarde zal je in de praktijk zelf moeten meten aan de hand van een staal polyethyleen.

Overigens, zelfs polyethyleen is nooit 100 % kristallijn. Je zal dus altijd een systematische fout maken. Om de eventuele thermische voorgeschiedenis van het PE monster uit te schakelen, moet je het opwarmen tot boven het smeltpunt en dan langzaam laten afkoelen. Dit doe je best ook in het DSC toestel.

#3

Hag

    Hag


  • >25 berichten
  • 37 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 april 2009 - 20:31

Ik heb wat opzoekingswerk gedaan en hulp gevraagd op een ander forum. Ik denk dat ik het gevonden heb. Maar wat ik niet goed begrijp, je laat het smelten en dan weer afkoelen, ga je dan niet net de kristalliniteit veranderen?

Dit is wat ik heb. Voor het voorbeeld wat in de attachment staan moet ik 38,7J/g delen door 293J/g, dan kom ik 13% uit. Maar als jij zegt dat ik beter bij een 2de DSC mijn waarde zou nemen dan is het in dit geval 37,9Jg gedeeld door 293j/g.

Paars is de eerste opwarming, zwart het afkoelen, groen de tweede opwarming.

Geplaatste afbeelding

#4

Derrek

    Derrek


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 april 2009 - 19:36

Gezien ik niet zo heel lang geleden ook DSC uitvoerde zou ik je graag verder helpen, ik heb mijn cursus nog eens hernomen maar ik kom er ook niet echt uit.

Deze site (misschien had je hem al zelf gevonden) geeft de afleiding van de kristalliniteit-formule in functie van DSC. Ik vraag me ook af waar je de waarde 293 J/g haalt (getabelleerd?). Wat ik me wel kan voorstellen is dat bij het herhaaldelijk opwarmen en afkoelen de kristalliniteit inderdaad enkel maar kan dalen, en je dus best de eerste waarde neemt.

Veranderd door Derrek, 27 april 2009 - 19:37


#5

Hag

    Hag


  • >25 berichten
  • 37 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 april 2009 - 20:21

Die 293J/g heb ik nog niet echt in een 'officile' tabel gevonden. Ik heb wel enkele artikels en een powerpoint gevonden met deze zelfde waarde. Ik heb ook andere waardes gevonden maar deze zitten dan meestal vrij kort op die 293J/g (in de orde van 289J/g). Ik denk dat die 293J/g ook een statistisch verkregen waarde is, aangezien een 100% kristallijn polymeer niet bestaat.
Bron 1, bron 2: Chandra R., Rustgi R., Degradation of maleated linear low-density polyethylene and starch blends, 1997, Polymer Degradation and Stability, vol 56, (185-202)

Ik heb er voor gekozen om gewoon de 2de analyse te nemen, aangezien de thermische voorgeschiedenis toch moet uitgeschakeld worden, dit komt vrij veel voor in de meeste bronnen.

#6

Hag

    Hag


  • >25 berichten
  • 37 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 april 2009 - 03:21

De cristalliniteit heb ik ondertussen uitgeplust maar nu zit ik met die glastransitie. Zou een glastransitie ook niet bij de 2de cyclus moeten te zien zijn?

Ik vind namelijk ook zeer weinig informatie over een glastransitie bij die temperatuur, het kan natuurlijk zijn dat doordat we met een blend werken de glastransitie temperatuur wel wat kan verschillen. Iemand die mij hier uitsluitsel kan geven?

#7

Derrek

    Derrek


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 april 2009 - 10:03

Het probleem is dat jouw resultaat er kwalitatief heel anders uitziet dan diegene waar ik reeds met werd geconfronteerd. In een polymeer zoals PE heb je 3 temperaturen die aanleiding geven tot veranderingen in je DSC-diagram : de Tg, Tc en Tm. Ik weet niet precies hoe het met die blend van jou zit, maar puur PE heeft een Tg van om en bij de -120C.

Als definitie van een Tg in een DSC-diagram wordt de temperatuur genomen waarbij de warmtecapaciteit met de helft is toegenomen. Net die verandering in basislijn mis ik in jouw resultaat. Kan het niet zijn dat je tot een lagere temperatuur dient te gaan om de Tg te bepalen, en dat in jouw resultaat enkel de Tc en Tm af te leiden zijn?

EDIT: Ik voeg er nog even enkele bij, hopelijk maakt dit mijn uitleg wat duidelijker.

Dit is een meer theoretisch voorbeeld, waarbij je ziet dat de Tg helemaal links wordt afgelezen, wanneer de basislijn (warmtecapaciteit) met de helft is toegenomen :

http://img245.images...e=tgtheorie.png

Hier is een praktisch voorbeeld, waarbij de Tg 6,71 C bedraagt.

http://img245.images...mage=tgprak.png

Zoals je ziet is de Tg niet altijd even makkelijk af te leiden uit DSC.

Veranderd door Derrek, 28 april 2009 - 10:22


#8

Hag

    Hag


  • >25 berichten
  • 37 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 april 2009 - 16:32

Inderdaad in andere bronnen vindt ik dat je voor de Tg beter andere technieken gebruikt.
Die van -120g/C ben ik ook tegen gekomen maar die is hier niet echt van toepassing in mijn studie.
Zou een Tg niet altijd moeten te zien op beide grafieken? Het materiaal was ook nog redelijk elastisch bij kamertemperatuur dus het lijkt mij raar moest er daar een glastransitie liggen.

#9

Derrek

    Derrek


  • >100 berichten
  • 217 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 april 2009 - 16:59

Zou een Tg niet altijd moeten te zien op beide grafieken? Het materiaal was ook nog redelijk elastisch bij kamertemperatuur dus het lijkt mij raar moest er daar een glastransitie liggen.

Ja, net daarom vind ik je figuur nogal verwarrend ("glass transition" bij ~40C).

Een polymeer onder zijn Tg is over het algemeen keihard, denk maar aan PVC bij gebruikstemperatuur. Als jouw materiaal nog min of meer elastisch is bij kamertemperatuur, dan is het onmogelijk dat de Tg daar ligt. Volgens mij moet je je temperatuursprogramma aanpassen naar lagere waarden om de glastransitie van jouw materiaal erin te zien.

#10

Hag

    Hag


  • >25 berichten
  • 37 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 april 2009 - 20:59

Het zal dan wellicht met de voorgeschiedenis te maken hebben. Ik geloof dat we n analyse tot -70C hebben gedaan. Daar was geen Tg te zien. Lagere temperaturen waren trouwens toch niet zo interessant. Het project waar ik mee bezig ben is over degradatie. Die lage temperaturen zijn dus niet echt van tel.
Toch bedankt voor de hulp!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures