Wszystkie podane powyżej przemiany i procesy są ściśle powiązane ze strukturą chemiczną i właściwościami powłokowych układów polimerowych. Dlatego analizę DSC stosuje się zarówno w fazie projektowania nowej powłoki jak i do charakterystyki jakościowej powłoki już zaaplikowanej.
Inżynierowie otrzymujący zadanie zaprojektowania powłoki do określonego celu muszą w pierwszej kolejności dobrać materiał bazowy, a następnie upewnić się czy zachowuje on żądane właściwości w całym zakresie temperatur stosowania. Pomiary DSC są w tym przypadku nieocenionym narzędziem. Jeżeli powłoka ma być np. elastyczna, to temperatura zeszklenia nie może się znajdować w jej temperaturowym przedziale użytkowania. Jeżeli pomiar DSC pokaże, że tak jest, wówczas podejmuje się działania mające na celu obniżenie temperatury zeszklenia. W przedziale tym nie powinno być też miejsca na niepożądane reakcje chemiczne (np. pomiędzy polimerem a dodatkiem), które zawsze niosą niebezpieczeństwo pogorszenia właściwości powłoki. Poprzez pomiary DSC wyznacza się także kinetykę reakcji sieciowania, co pozwala dobrać optymalne warunki utwardzania powłoki.
Temperatura zeszklenia pozwala na określenia stopnia utwardzenia (stopnia usieciowania), co jest ważnym parametrem jakościowym w przypadku powłok termoutwardzalnych (np. powłoki akrylowe, poliuretanowe, poliestrowo-epoksydowe). Aby taka powłoka posiadała określone właściwości, musi być prawidłowo utwardzona czyli usieciowana. Zbyt niski stopień usieciowania powłoki objawia się poprzez obniżoną odporność na czynniki chemiczne (np. na metyloetyloketon MEK), obniżoną twardość a niekiedy także kruchość. Prawidłowe usieciowanie odpowiada określonej temperaturze zeszklenia materiału, której wartość powinna być podana przez producenta. W przypadku gdy wstępne badania jakościowe powłoki termoutwardzalnej pokażą jej nieodporność na MEK, obniżoną twardość lub kruchość, prawdopodobnie jest to zasługa zbyt niskiego stopnia usieciowania. Potwierdza się to ostatecznie robiąc analizę termiczną i wyznaczając temperaturę zeszklenia próbki powłoki. Jeżeli jest ona niższa od nominalnej (zwykle podawanej przez producenta), to można już być pewnym, że powłoka jest niedosieciowana. Niedosieciowanie bowiem oznacza pojawienie się ruchów segmentowych (patrz wyżej) przy niższej temperaturze niż byłoby to w przypadku w pełni usieciowanej powłoki, gdzie łańcuchy są "trzymane" przez poprzeczne wiązania chemiczne.
Jakub Kurek
Komentarze (0)