Calorimetria explorat

1
Calorimetria exploratória diferencial - DSC

• Differential Scanning Calorimetry(DSC) - técnica
  mais popular de análise térmica
• transições endotérmicas e exotérmicas em função
  da temperatura
• caracterização de polímeros, fármacos,
  alimentos/biológicos, compostos orgânicos e
  inorgânicos
• Transições Tg, Tm, cristalização, cinética de
  cura, início de oxidação e calor específico

2
Tipos de equipamentos

• Heat flux
• Estabilidade da linha de base
• Alta sensibilidade
• Opção MDSC
• Durabilidade da célula
• Compensação de potência
• Resolução
• Rápida velocidade de resfriamento
• T zero
• Linha de base extremamente estável
• Sensibilidade
• Resolução
• MDSC

3
Histórico

• Heat Flux DSC (1967)
• Diferentes equipamentos
• Pressure DSC (1968)
• Computer DSC (1978)
• Dual Sample DSC (1982)
• Photocalorimetry DSC (1986)
• MDSC (1992)
• Tzero (1997)

4
DSC- célula

• Temperatura do forno uniforme
• alta condutividade do forno de prata
• Resistência do forno uniforme
• simetria mecânica
• Diferença de temperatura
• termopares em série e opostos

5
Equipamento
6
Princípio básico - Heat flux
7
Aproximações
Considerando Tfs Tfr Rs Rr R
8
Linha de base

• Linha de base sensibilidade do sistema
• Transições ocorrem numa larga faixa de
  temperatura
• Sub-transições - baixa energia
• Reprodutibilidade da linha de base - precisão

Integration Limits
Detection Limit
9
Linha de base
Tzero DSC Specifications lt 10µW Baseline Bow (0
300C) lt 20µW Baseline Drift
10
Fusão do Indio
11
Resolução
4,4-azoxianisol
12
Aplicações

• Caracterização térmica Tg, Tm
• Cristalinidade
• Compatibilidade
• Estabilidade - OIT
• Polimorfismo
• Diagramas de fase (Eutético)

13
Polímero
14
Transição vítrea - Tg
15
Tratamento térmico
16
Efeito da velocidade de aquecimento - Tg
17
Polipropileno - Tg
0.0
5 ?C/min
-0.2
10 ?C/min
Heat Flow T4P (mW)
-0.4
20 ?C/min
-0.6
1.0 mg Polypropylene Film
1.0 mg Polyproplylene Film
-0.8
-60
-40
-20
0
20
40
Temperature (C)
18
Efeito da reticulação - Tg
19
Reação de cura
20
Efeito de plastificante - Tg
21
Compatibilidade de misturas poliméricas
22
Temperatura de fusão
23
Poli(etilenotereftalato) - PET
24
Efeito da massa de amostra
25
Efeito da velocidade de aquecimento - Tc
26
Cristalinidade
27
Cristalinidade
28
Misturas PP/PE
29
PP x PP reciclado
30
Degradação - OIT
31
Análise Microtérmica