充填剤の含有量分析 - カーボンブラック量 / 灰分量

熱重量測定(TG)および熱重量分析(TGA)は、ゴムなどのポリマー材料に含まれるフィラーにおけるカーボンブラック等の含有量を評価することが可能です。 

ポリマーの性能は含まれるフィラーの種類と量によって変わってきます。ポリマーを詰めた試料容器を試料ホルダーに載せ、加熱炉で加熱します。温度プログラムや雰囲気などの試験パラメータを充填剤の材料に応じて調整します。有機物には酸化性雰囲気を、無機物には不活性雰囲気または反応性雰囲気を使用できます。たとえばガラス繊維などの無機物をポリマーマトリックスに充填した試料を TGA で測定する場合、まず窒素雰囲気下で 850℃ まで加熱してポリマーマトリックスを分解し、次に酸化雰囲気下でさらに加熱して熱分解性のすすや、最後に残った他の酸化可能な成分を燃焼させるのが典型的な温度プログラムの例です。残った質量が無機充填材(ここではガラス繊維)のものとなります。 

有機充填材では 2 つの(有機)成分の分解温度が異なる場合であれば、充填材とポリマーマトリックスのシグナルを分離することができます。ただし分解プロセスが互いに独立している必要があります。TGA では残留質量または灰分量(割合 (%) または質量  (mg))、つまり初期状態の測定対象試料から残留した物質の量がわかります。TGA は一般的に、材料の組成を分析するのに適しており、さまざまな測定メソッドがあります。 


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TGA