樹脂の熱重量分析
汎用プラスチックの主要品種であるポリ塩化ビニル（PVC）樹脂は、建築パイプ、電気絶縁、包装材料などの主要分野で広く使用されています。その熱安定性は、製品加工の実現可能性と安全性を直接決定します。高温処理または長期間の使用中、PVCは脱塩化水素連鎖分解を起こしやすく、変色、脆化、さらには故障につながります。したがって、熱分解挙動を正確に特徴付けることは、配合最適化と品質管理の核心的な要件です。
熱重量分析（TGA）は、プログラムされた温度上昇下でのPVCの質量変化をリアルタイムで監視し、初期分解温度や最大分解速度などの重要なパラメータを提供し、PVC樹脂の研究開発、安定剤スクリーニング、および製造プロセスにおける品質管理のための科学的根拠を提供します。
I. 実験手順
1. 測定機器：TGA200熱重量分析装置
2. サンプル調製手順：この実験では、工業グレードのPVC樹脂を試験対象とし、TGA試験条件の最適化と熱分解挙動の分析に焦点を当てています。
2.1 前処理：PVC樹脂を80℃の乾燥オーブンで4時間乾燥させ、水分干渉を除去しました。
2.2 調製方法：サンプルを粉砕機で粉砕し、均一な粒子サイズを確保するためにふるいにかけました。
2.3 サンプル量：10〜20mgのサンプルを秤量し、セラミックるつぼに入れました。サンプル量が多すぎると熱伝達が不均一になり、少なすぎると信号が弱くなり、データ精度に影響します。
3. ソフトウェアパラメータ設定：温度、昇温速度、雰囲気環境は、機器の操作ソフトウェアを介して設定されました。カットオフ温度：700℃、昇温速度：20℃/分、窒素雰囲気。
4. スペクトル分析：
上記の図のデータから、窒素雰囲気下でのPVC樹脂の熱分解は、典型的な2段階の特徴を示すことがわかります。
1. 脱塩素化段階（200〜350℃）：PVC分子鎖上の不安定な塩素原子が連鎖反応を開始し、HClガスを放出し、共役ポリエン構造を形成します。この段階は、総質量損失の約70％を占めます。
2. 主鎖切断段階（300〜700℃）：共役ポリエン構造はさらに低分子量の炭化水素化合物に分解され、残留物は最終的に炭素質残留物を形成します。
最初の段階（約300℃）のDTGピークは、脱塩素化反応の集中した発生を検証します。赤外分光法と組み合わせると、HClの特性吸収ピークを検出できます。2番目の段階でのピークの広がりは、より複雑な炭素鎖分解反応を示しています。さらに、この図から、PVCサンプルの初期分解温度、つまりToneset（246.83℃）も得られます。DTG曲線のピーク値は、各段階の最大分解速度Tmaxに対応し、最大分解速度温度は303℃です。
II. 実験結論
熱重量分析（TGA）は、PVC樹脂の熱安定性を評価するためのコア技術として、TG-DTG曲線の特性パラメータを正確に分析することにより、分解段階、耐熱性レベル、および反応メカニズムを定量的に特徴付けることができます。PVC配合間の熱安定性の違いを効果的に区別します。外観が似ている樹脂でも、初期分解温度や最大分解速度温度などのパラメータを使用して熱重量分析装置で識別でき、生産の一貫性と信頼性管理に重要なサポートを提供します。さらに、TGAを赤外分光法または質量分析法と組み合わせることにより、PVC分解の化学的メカニズムをさらに明らかにすることができ、安定剤分子設計のための微視的な基盤を提供します。
樹脂の熱重量分析
汎用プラスチックの主要品種であるポリ塩化ビニル（PVC）樹脂は、建築パイプ、電気絶縁、包装材料などの主要分野で広く使用されています。その熱安定性は、製品加工の実現可能性と安全性を直接決定します。高温処理または長期間の使用中、PVCは脱塩化水素連鎖分解を起こしやすく、変色、脆化、さらには故障につながります。したがって、熱分解挙動を正確に特徴付けることは、配合最適化と品質管理の核心的な要件です。
熱重量分析（TGA）は、プログラムされた温度上昇下でのPVCの質量変化をリアルタイムで監視し、初期分解温度や最大分解速度などの重要なパラメータを提供し、PVC樹脂の研究開発、安定剤スクリーニング、および製造プロセスにおける品質管理のための科学的根拠を提供します。
I. 実験手順
1. 測定機器：TGA200熱重量分析装置
2. サンプル調製手順：この実験では、工業グレードのPVC樹脂を試験対象とし、TGA試験条件の最適化と熱分解挙動の分析に焦点を当てています。
2.1 前処理：PVC樹脂を80℃の乾燥オーブンで4時間乾燥させ、水分干渉を除去しました。
2.2 調製方法：サンプルを粉砕機で粉砕し、均一な粒子サイズを確保するためにふるいにかけました。
2.3 サンプル量：10〜20mgのサンプルを秤量し、セラミックるつぼに入れました。サンプル量が多すぎると熱伝達が不均一になり、少なすぎると信号が弱くなり、データ精度に影響します。
3. ソフトウェアパラメータ設定：温度、昇温速度、雰囲気環境は、機器の操作ソフトウェアを介して設定されました。カットオフ温度：700℃、昇温速度：20℃/分、窒素雰囲気。
4. スペクトル分析：
上記の図のデータから、窒素雰囲気下でのPVC樹脂の熱分解は、典型的な2段階の特徴を示すことがわかります。
1. 脱塩素化段階（200〜350℃）：PVC分子鎖上の不安定な塩素原子が連鎖反応を開始し、HClガスを放出し、共役ポリエン構造を形成します。この段階は、総質量損失の約70％を占めます。
2. 主鎖切断段階（300〜700℃）：共役ポリエン構造はさらに低分子量の炭化水素化合物に分解され、残留物は最終的に炭素質残留物を形成します。
最初の段階（約300℃）のDTGピークは、脱塩素化反応の集中した発生を検証します。赤外分光法と組み合わせると、HClの特性吸収ピークを検出できます。2番目の段階でのピークの広がりは、より複雑な炭素鎖分解反応を示しています。さらに、この図から、PVCサンプルの初期分解温度、つまりToneset（246.83℃）も得られます。DTG曲線のピーク値は、各段階の最大分解速度Tmaxに対応し、最大分解速度温度は303℃です。
II. 実験結論
熱重量分析（TGA）は、PVC樹脂の熱安定性を評価するためのコア技術として、TG-DTG曲線の特性パラメータを正確に分析することにより、分解段階、耐熱性レベル、および反応メカニズムを定量的に特徴付けることができます。PVC配合間の熱安定性の違いを効果的に区別します。外観が似ている樹脂でも、初期分解温度や最大分解速度温度などのパラメータを使用して熱重量分析装置で識別でき、生産の一貫性と信頼性管理に重要なサポートを提供します。さらに、TGAを赤外分光法または質量分析法と組み合わせることにより、PVC分解の化学的メカニズムをさらに明らかにすることができ、安定剤分子設計のための微視的な基盤を提供します。
