LT-451介电固化监视器1从兰姆技术用于观察片状化合物(SMC)的固化行为。通常,散装成型化合物(BMC)是与SMC相同的材料,但具有散装形式;因此,整体行为也适用于BMC。
从介电固化监测显然表明:
- 固化时间随温度的增加而降低,预测热诱导的反应。
- 关键点检测固化的典型特征,如日志最大斜率(离子粘度),最小离子粘度和所选择的固化端所需的时间。
定义
本文展示并讨论了以下数据日志(离子粘度)以及日志斜率(离子粘度),表明治愈状态。该图表明了典型的性状,如Log(离子粘度),最小离子粘度以及所选择的固化结束所需的时间。
对于简洁的目的,LOG(离子粘度)将被称为日志(IV.),而日志斜率(离子粘度)将简单地称为a坡.电导率(σ)有两种频率依赖(σAC.)和频率无关(σDC.)组件。
而σDC.从振荡电场中移动离子的流动出现,σAC.从固定偶极子的旋转出现。这两种响应都同样像电气元件一样并行,并如下所示组合在一起:
σ=σDC.+σAC. |
(欧姆-1厘米-1) |
(eq.1) |
电阻率(ρ),这是导电性的倒数,可以定义为:
基于其与电导率的关系,电阻率也具有频率依赖性(ρAC.)以及频率无关(ρDC.)组件。交联密度或聚合量是固化状态的一种度量。它对机械粘度和离子运动都有影响,这就产生了影响ρDC..因此,这个名字离子粘度被创造出突出之间的相关性ρDC.和机械粘度。离子粘度(IV)可以定义为:
频率无关电阻率(ρDC.)是离子粘度的精确定义。但是为了方便起见,离子粘度也可以用来表示一般的电阻率,这不仅具有频率无关(ρDC.)分量,但也有一个频率依赖(ρAC.) 成分。但必须注意的是,机械粘度和固化状态最佳地涉及频率无关的电阻率,ρDC.,这恰好是真正的离子粘度。
程序
放置了SMC样品Mini-Varicon2传感器,如图1所示,具有图2的叠加。
图1.迷你varicon一次性传感器。图像信用:兰美科。
图2..用于治疗监测的SMC的铺设。图像信用:兰美科。
样品在135°C、145°C和155°C的实验室压力机中进行固化。以前的试验已经确定10hz是治疗监测的最佳激励频率。
每种样品的电介质特性通过LT-451介电固化监视器在10 Hz。一旦新闻界关闭,监视器被激活以开始数据采集。通过Cureview获取和存储数据3.并对结果进行了演示和后期分析。
结果
图3,4和5分别示出了在135℃,145℃和155℃下从SMC测试获得的数据,表明SMC在更升高的过程温度下如何更快地固化。最小离子粘度的时间表示加速固化的引发,并且在较高温度下越早发生。此外,当固化主导地位时,离子粘度在较高的温度下急剧增加,直到曲线达到固化结束时。
图3..135°C为10 Hz的SMC固化数据。图像信用:兰美科。
图4..145°C为10 Hz的SMC固化数据。图像信用:兰美科。
图5..155°C为10 Hz的SMC固化数据。图像信用:兰美科。
表1显示了每个治疗的临界点。必须指出,定义CP(4)的斜率为0.25(即治疗结束)是随机选取的。在实际应用中,用户应根据应用要求找出表示固化结束的斜率。
表格1.SMC治愈监测的关键点。资料来源:兰兹技术。
治愈Temp。(°C) |
公关(1)致命一击。VISC。 |
CP(2)分钟。VISC。 |
CP(3)最大斜率 |
CP(4)攻击。坡 |
价值 |
时间 |
价值 |
时间 |
价值 |
时间 |
价值 |
时间 |
135. |
8 0. |
0.65分钟 (39) |
7 38. |
4.17分钟 (250s) |
1.86 |
6.23分钟 (374秒) |
0 25. |
7.21分钟 (433年代) |
145. |
8.0 |
0.60分钟 (36秒) |
7.39 |
3.42分钟 (205秒) |
3.65 |
5.01分钟 (301年代) |
0.25 |
6.13分钟 (368秒) |
155. |
8.0 |
0.65分钟 (39) |
7.60 |
2.48分钟 (149年) |
3.67 |
4.03分钟 (242秒) |
0.25 |
5.14分钟 (308秒) |
如图6所示,到达每个临界点所需的时间对于升高的温度下的固化是较短的,这是预期热诱导的反应的影响。
图6..SMC的临界点时间与固化温度的关系。图像信用:兰美科。
然而,到临界点1或CP(1)的时间并没有绘制在图5中。是CP(1)决定了SMC的离子粘度何时降低到用户定义的值8.0。选择该值是为了降低流的开始。流动的时间不是固化的量度,而是加热时间的量度;因此,为了清晰起见,CP(1)未被考虑。
在图6所示的图表的20℃范围内,达到离子粘度最小的时间 - 即CP(2) - 每10℃的加工温度增加,每10℃降低约50秒。到达CP(3)和CP(4)的时间因温度而异。
热固性固化期间的关键点
当单体反应形成聚合物链并随后网络反应时,会发生热固性固化。最常见的是,反应是放热的 - 产生热 - 并且可以进一步由烘箱或压热驱动。一个日志(离子粘度)是一种定义固化进展的简单方法。图7示出了具有单个斜坡的标准热固性的行为,并保持待温度。
最初,随着温度的增加,材料熔化或软化,这导致机械粘度降低。此外,移动离子经历对运动的抵抗力较小,因此离子粘度降低。此时反应仍然慢。
图7..热固性固化过程中的典型离子粘度行为。图像信用:兰美科。
随着材料变热,治愈率也会增加。有时,加速反应开始控制局面;机械粘度达到最小值后,材料粘性增大。
电气地,由聚合引起的增加的离子粘度克服了由较高温度引起的离子粘度降低。此外,离子粘度达到最小值,随后由于链延伸而增加。这种链延伸作为离子流动的主要障碍。
在最小点之后,观察到离子粘度的连续增加,直到未反应的单体浓度降低并且反应速率降低。因此,当固化完全停止时,离子粘度斜率也降低并最终达到零值。
图8..热固性固化过程中离子粘度曲线和离子粘度斜率。图像信用:兰美科。
图8中所示的四个关键点,定义了介电固化曲线:
- CP(1) - 用户定义日志(IV.)水平,以检测物料流动的开始。
- CP(2) -最小离子粘度与最小机械粘度密切相关,表明当增加粘度和聚合开始控制材料的行为。
- CP(3) - 最大值坡检测最大反应速率的时间。CP(3)高度是反应速率的相对测量,CP(3)通常用作与凝胶化相关的路标。
- CP(4) -一个定义治愈结束的用户定义的斜率。的减少坡匹配反应率降低。
固化热固性胶质的特征行为,当温度缓慢增加到保持值时,如图7和8所示。此外,当被测材料通常是等温时,响应在稍微不同,如图9所示。
图9..等温加工期间热固性固化离子粘度曲线及离子粘度的斜率。图像信用:兰美科。
在该示例中,当施加热量时,CP(1)是毫无意义的,或者当施加热量时立即出现,并且当材料流动并与传感器接触时。最低限度离子粘度也发生在t = 0或之后,因为解马上就开始了。对于等温固化,CP(3)和CP(4)在理论上与斜坡和保持条件相同。
参考文献
- LT-451介电固化监视器,由Lambient Technologies公司制造,剑桥,MA,美国。https://lambient.com.
- Mini-Varicon传感器,由兰兹技术生产,剑桥,美国
- CureView软件,由Lambient Technologies, Cambridge, MA, USA制造
此信息已采购,审查和调整兰兹技术提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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