Nano Ровный Термальный Анализ Разнослоистых Двухосно Ориентированных Фильмов Полипропилена (BOPP) Используя Термальный Зонд nano-TA от Аппаратур Anasys

Покрытые Темы

Предпосылка
Задачи
Метод Термального Анализа Термального Зонда nano-TA Местный
Экспириментально Настроение
Результаты и Обсуждение
Верхней Части Конфигурация Вниз
Перекрестный Секционный Анализ
Заключения
Подтверждения

Предпосылка

Двухосно Ориентированные фильмы полипропилена (BOPP), и нагрюют sealable и non-жара sealable обширно использована в упаковывая индустрии. Эти фильмы uni или multi-наслоенные структуры имея типичную полную толщину µm только 15-25. Самые простые разнослоистые фильмы соответствуют к структурам 3-слоя: один толщиной слой сердечника гомополимера полипропилена прослоенный между тонкой (обычно близко к 1 µm) кожей 2 наслаивает. Каждый слой имеет свой собственный вклад к свойствам фильма. В стандартных структурах 3-слоя, слой сердечника главным образом обеспечивает ригидность фильма, тогда как слои кожи обеспечивают свойства запечатывания и/или поверхности.

Задачи

Цель этой работы была двукратна:

Метод Термального Анализа Термального Зонда nano-TA Местный

Термальный зонд Nano-TA местный метод термального анализа который совмещает высокие возможности воображения пространственного разрешения атомной микроскопии усилия с способностью получить вникание термального поведения материалов с пространственным разрешением sub-100nm. (прорыв в пространственном разрешении ~50x улучшает чем современно, с глубокомысленными прикосновенностями для полей Полимеров и Фармацевтической продукции). Обычная подсказка AFM заменена специальным термальным зондом зонда nano-TA который имеет врезанный миниатюрный подогреватель и проконтролирована специально конструированными термальными оборудованием и ПО зонда nano-TA. Этот термальный зонд зонда nano-TA позволяет поверхность быть визуализированным на разрешении nanoscale с режимами воображения AFM по заведенному порядку которое позволяет пользователь выбрать пространственные положения на которых они хотел было бы расследовать термальные свойства поверхности. Пользователь после этого получает эту информацию путем прикладывать жару по месту через подсказку зонда и измерять термомеханикомагнитную реакцию.

Экспириментально Настроение

Результаты были получены используя Исследователь AFM оборудованный с вспомогательным оборудованием анализа (AI) Аппаратур Anasys nano-термальным (термального зонда nano-TA) и AI микро--подвергал термальный зонд механической обработке. Термальная система зонда nano-TA совместима с несколькими имеющих на рынке Просматривая Микроскопов Зонда. Образец был фильмом BOPP изготовленным Solvay. «Свежая» версия образца соответствует к фильму BOPP как произведено пока «постаретая» версия соответствует к такому же фильму обожженному на 60°C.

Термальные представленные данные по зонда nano-TA отклонения зонда консольного (пока в контакте с поверхностью образца) прокладывать курс против температуры подсказки зонда. Это измерение аналогично к солидный методу термомеханикомагнитного анализа (TMA) и как термальный зонд nano-TA. Случаи как плавить или стеклянные переходы которые приводят к в размягчать материала под подсказкой, производят ухудшающееся отклонение cantilever. Более подробная информация на методе можно получить на www.anasysinstruments.com.

Результаты и Обсуждение

Фильмы были проанализированы в 2 конфигурациях: Вертикальная или идущий сверху вниз конфигурация и конфигурация профиля.

Верхней Части Конфигурация Вниз

Uppermost слой (одно что термальный зонд помещен дальше) фильма BOPP слой кожи и он имеет толщину вокруг 1£gm или. Под им слой сердечника с толщиной µm 15-25 и это снова следовать слоем кожи.

На Диаграмму 1 показано результаты эксперимента микро--TA (с зондом провода Wollaston) выполненного на образце. На диаграмму содержит «обожженные» результаты как для «свежей», так и для или «постаретый» фильм и показывает измерение перехода участка на слое кожи.

На Диаграмму 2 показано результаты термального эксперимента по зонда nano-TA (с зондом nanoscale) выполненного на образце. На диаграмму показано разницы между «свежим» и «постаретым» образцом оперируя понятиями измерения перехода участка слоя кожи.

Диаграмма 1. микро--TA на образце

Диаграмма 2. термальный зонд nano-TA на образце

2 аспекта который ясно выдающийся когда мы сравним Диаграммы 1 и 2:

Главным образом проникание слоя кожи более низко с термальным зондом nano-TA, вокруг 80oC против 120°C с микро--TA. Микро--TA показывает постепенно проникание начиная на приблизительно такой же температуре как главным образом проникание термального зонда nano-TA. Эта разница наиболее вероятно должна к разнице в радиусе конца и коэффициенте сжатия 2 зондов. Зонд микро--TA значительно более большой и более низкий коэффициент сжатия и поэтому требует, что больше материала плавит и двигает из путя зонда. Должно к этому, термальный зонд nano-TA имеет гораздо высокее чувствительность к более малым уменьшениям в кристалличности (меньше материальных потребностей расплавить для зонда для того чтобы прорезать). Знано что слой кожи имеет обширное плавя endotherm с первым натиском малого плавя пика в пределах 50°C и более большого плавя пика в пределах 110°C. Измерение микро--TA показывает натиск этого более большого плавя пика пока термальный зонд nano-TA чувствительн к более малому начальному пику.

Измеренный Tm «свежего» слоя более низок чем tmиз «постаретого» слоя в случае термального зонда nano-TA пока это различение настолько не ясно в измерении микро--TA. Путем обжигать, ламеллы кристалла будут толщине и это увеличивает их точку плавления. Опять более высокая чувствительность термального зонда nano-TA улавливает это различение ясно чем микро--TA.

Перекрестный Секционный Анализ

Для этой части работы, фильмы BOPP были врезаны в эпоксидной смоле и профиль был сделан. Диаграмма 3 внизу выставки профиль фильма BOPP в матрице эпоксидной смолы.

Диаграмма 3. Поперечного сечения врезанного Фильма BOPP (Левая Топография и Правый Сигнал Датчика)

В прошлом, Бочонке и сотрудниках (2) пытало измерить температуры перехода слоя кожи в поперечном сечении но отсутсвие пространственного разрешения метода микро--TA предотвратило это от случаться. Улучшение 100x в пространственном разрешении термального зонда nano-TA теперь позволяет этому как показано в Диаграмме 4 и Диаграмме 5 внизу.

Диаграмма 4. Сигналит внутри эпоксидной смолы, кожи и слои сердечника показывая nano-TA термальные indents зонда в слое кожи и термальном indent зонда nano-TA в сердечнике наслаивают.

Диаграмма 5 Анализ внизу выставок Местный Термальный выполненный используя термальный зонд nano-TA на эпоксидной смоле, сердечнике и слоях кожи. Плавя температура слоя кожи сопоставляет хорошо с идущий сверху вниз измерениями.

Диаграмма 5. температуры Перехода на 3 слоях измеренных используя термальный зонд nano-TA.

Заключения

Возможность термального анализа sub-100nm термальной системы зонда nano-TA включила измерения температуры перехода слоя кожи в поперечном сечении фильмов BOPP для the first time. Ясно продемонстрировано что термальная система зонда nano-TA более чувствительна чем система микро--TA в измеряя температурах натиска и показанных более определенных разницах в температурах перехода для свежих и обожженных фильмов BOPP.

Подтверждения

Др. Antoine Ghanem Solvay добросердечно подтвержен для обеспечивать образцы BOPP.

Источник: Аппаратуры Anasys

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Аппаратуры Anasys

Date Added: Feb 13, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 18:23

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit