Vermessung der thermischen Stabilität
Was ist die thermische Stabilität?
Ein Kunststoff ist thermisch stabil, wenn unter Temperatureinfluss keine Zersetzung erfolgt. Das Gegenteil der Thermostabilität ist die Thermolabilität.
Wenn organische Substanzen oder Kunststoffe über längere Zeit Wärme, Licht und vor allem Luftsauerstoff ausgesetzt sind, findet ein sogenannter Alterungsprozess statt. Dieser Prozess wirkt sich neben den chemischen auch auf die physikalischen Eigenschaften eines Materials aus. Dies macht sich folgendermaßen bemerkbar: Zum einen handelt es sich um eine langsame Oxidation von einzelnen Bestandteilen, zum anderen sind einige Moleküle auf Dauer nicht stabil und zerfallen nach unbekannter Zeit.
Analysieren der thermischen Stabilität mit dem OIT-Test
Um die thermische Haltbarkeit solcher Verbindungen zu untersuchen, wird oft der “OIT-Test” herangezogen, wobei OIT für „Oxidation Induction Time“ steht. Bei diesem Test wird die zu untersuchende Probe unter inerter Atmosphäre auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes gebracht.
Dann wechselt man die Atmosphäre auf Sauerstoff oder Luft und misst dabei das kalorimetrische Signal. Nach einer Zeit wird eine Oxidation einsetzen, welche sich normalerweise als exotherme Reaktion bemerkbar macht und die Probentemperatur wird dadurch leicht ansteigen.
Aus diesem kleinen Anstieg kann man den entsprechenden Reaktionszeitpunkt ablesen und dieser gibt damit die OIT Zeit. Auch eine Aussage über die Reaktionsgeschwindigkeit und Zersetzungsrate der einsetzenden Oxidation kann man mittels DSC treffen, wenn man die Daten mit der zugehörigen Software auswertet.
