DIN EN ISO 11357-1 | DSC Analyse an Kunststoffen
DSC-Analyse nach DIN EN ISO 11357-1: Thermische Charakterisierung von Kunststoffen
Die DSC-Analyse (Differential Scanning Calorimetry, dynamische Differenz-Thermoanalyse) ist eine bewährte Methode zur Untersuchung des thermischen Verhaltens von Kunststoffen, Kunststoffsystemen und Faserverbundstoffen. Sie ermöglicht es, wichtige Materialeigenschaften unter thermischer Beanspruchung zu analysieren und liefert entscheidende Erkenntnisse für die Materialentwicklung, Qualitätskontrolle und Fehleranalyse.
Normkonformes Verfahren
Nach der Norm DIN EN ISO 11357-1 wird die Probe einem exakt definierten Temperaturprogramm unterzogen. Typischerweise durchfährt sie dabei einen Temperaturbereich – z. B. von -40 °C bis 350 °C – mit einer festgelegten Heizrate (z. B. 10 K/min). Während des Programms wird der Wärmeaustausch zwischen Probe und Umgebung gemessen und mit einer bekannten Referenz verglichen.
Messbare Materialeigenschaften
Die DSC-Analyse liefert eine Vielzahl an thermischen Parametern, darunter:
- Charakteristische Temperaturen:
- Glasübergangstemperatur (Tg)
- Schmelztemperatur (Tm)
- Zersetzungstemperatur
- Reaktionstemperatur (z. B. bei Aushärtung)
- Enthalpieänderungen:
- Schmelzenthalpie
- Reaktionsenthalpie
- Kristallisationsenthalpie
Erweiterte Analyseoptionen
Neben der Identifikation und Quantifizierung thermischer Prozesse lassen sich durch die Auswahl spezifischer Temperaturprogramme weitere Aspekte des Materials untersuchen:
- Verarbeitungsbedingungen: Rückschlüsse auf die thermische Stabilität oder die optimale Verarbeitungsfenster des Materials.
- Thermische Vorbelastung: Analyse möglicher Veränderungen durch vorhergehende Nutzung oder Lagerung.
Kombinierte Methoden
Die Erkenntnisse aus der DSC-Analyse lassen sich durch ergänzende Verfahren erweitern:
- Thermogravimetrische Analyse (TGA): Untersuchung von Masseänderungen während der Erwärmung, z. B. durch Verdampfung oder Zersetzung.
- Pyrolyse-GC/MS: Analyse der Zersetzungsprodukte zur Identifikation chemischer Bestandteile.
- IR-Spektroskopie: Identifikation chemischer Bindungen und funktioneller Gruppen im Material.
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