珠海塑料原材料及制品热重分析

珠海塑料原材料及制品热重分析  

塑料原材料及制品的热重分析（Thermogravimetric Analysis, TGA） 是一种在程序控温条件下，测量材料质量随温度或时间变化的热分析技术。它广泛应用于塑料的成分定量、热稳定性评估、填料/阻燃剂含量测定、挥发物分析及材料鉴别等领域。

一、TGA能解决哪些塑料相关问题？

1. 测定无机填料含量

• 如碳酸钙（CaCO₃）、滑石粉、玻纤、二氧化硅等在高温下不分解，残留为灰分；

• 例如：PP+30%滑石粉 → 残留量 ≈30%（600–800℃，空气/N₂气氛）。

2. 量化阻燃剂或添加剂含量

• 溴系阻燃剂（如十溴二苯醚）在300–500℃分解；

• 磷系阻燃剂、金属氢氧化物（如ATH、MDH）有特征失重台阶。

3. 评估热稳定性与分解行为

• 初始分解温度（Tonset）反映材料加工安全性；

• 多步失重可揭示共混物组成（如ABS中SAN与PB相分解温度不同）。

4. 测定水分与挥发物含量

• 低温段（<150℃）失重通常为水分或残留溶剂。

5. 区分共混塑料或回收料掺假

• 不同聚合物分解温度不同（如PE ~450℃，PVC ~300℃释放HCl，PC ~500℃）；

• 通过失重台阶数量和位置判断是否为单一材料。

6. 炭黑含量测定（橡胶/塑料中）

• 在氮气中热解有机物，再通空气烧掉炭黑，两步法测炭黑含量（ASTM D6370）。

二、测试原理与条件设置

• 原理：样品置于高精度天平上，按设定速率升温（如10℃/min），记录质量变化。

• 关键参数：

• N₂（惰性）：测聚合物本体分解、填料残留；

• Air/O₂（氧化）：测炭黑、碳纤维或评估氧化稳定性。

• 气氛：

• 温度范围：通常 30–800℃；

• 升温速率：5–20℃/min（慢速提高分辨率）。

送检要求与报告内容

送样建议：

• 原材料：颗粒或粉末，≥10 mg；

• 制品：剪碎至1–2 mm²小片，去除金属嵌件；

• 注明信息：材料类型（如“阻燃ABS”）、关注成分（如“测玻纤含量”）、测试目的。

报告通常包含：

• TGA曲线（质量% vs 温度）；

• 关键温度点（Tonset、Tmax）；

• 各阶段失重量及残留量（%）；

• 成分推断（如“填料含量约25%”）；

• 测试条件（气氛、升温速率等）。