温度制御FT-IR分析による高分子材料の結晶化挙動の解析

FT-IR分析では、高分子材料の成分や劣化だけではなく、結晶性を捉えることもできます。使用中に製品の結晶性が変化すると、体積が変わるためソリや歪蓄積など不具合の原因になります。温度制御FT-IR分析により、ガラス転移・結晶化・融解などの材料の熱挙動を知ることができます。

温度制御下におけるFT-IR分析

FT-IR分析では、高分子材料の成分や劣化だけではなく、結晶性を捉えることもできます。使用中に製品の結晶性が変化すると、体積が変わるためソリや歪蓄積など不具合の原因になります。温度制御下での結晶ピークの変化を調べることで、ガラス転移・結晶化・融解などの材料の熱挙動を知ることができます。

【温度範囲】
 -150~400℃

結晶化による破損の解析事例

金属プーリー接合部にPEEK樹脂を用いた製品が高温運転中に破損してしまった不具合の解析事例をご紹介します。PEEK樹脂は高温域で使用できるエンジニアリングプラスチックですが、FT-IR分析の結果より、不具合品では結晶性が低い材料を使っていたことが示唆されました。このことから、PEEK樹脂が高温運転中に結晶化し、体積収縮により破損に至った仮説が考えられます。

温度制御FT-IR分析により、上記の仮説を検証することができます。不具合品では160℃付近でC=O基由来のピークが低波数側にシフトすることから、この温度でPEEK樹脂の結晶化が進行したことが分かりました。このように仮説を支持する結果を得ることができました。

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