|
|
|
| Application progress of thermal analysis technology in polyethylene material analysis |
| Wang Yanling1, Ge Dongsheng2, Gao Qian3, Chen Xinran2, Shang Jianbo4, Zhou Mengmeng2 |
1. Hebei Provincial Product Quality Supervision and Inspection Research Institute, Shijiazhuang 050227, China;
2. Shijiazhuang University, School of Chemical Engineering, Shijiazhuang Key Laboratory of Low-Carbon Energy Materials, Shijiazhuang Technology Innovation Center for Polymer Matrix Composites, Shijiazhuang 050035, China; 3. Hengshui City Comprehensive Inspection and Testing Center, Hengshui 053010, China; 4. Hebei Lantian Plastic Industry Corporation Ltd., Shijiazhuang 055550, China |
|
|
|
|
Abstract Polyethylene (PE) material, as a widely used polymer material, occupies an important position in numerous fields such as packaging, construction, and electronics. Therefore, the thermal property analysis is crucial for enhancing product quality and driving industry development. In this paper, we summarize five commonly used methods for thermal analysis of PE materials, including Thermogravimetric Analysis (TGA), Thermogravimetric/Thermogravimetric Analysis (TG/TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Dynamic Mechanical Analysis (DMA), Static Mechanical Analysis (TMA), and Melt Flow Rate (MFR). Additionally, the combination of these five thermal analysis techniques with other technologies were reviewed, the application and detection of PE materials were further expanded.
|
|
|
|
|
|
| [ 1 ] 于瑶瑶. 聚乙烯塑料的改性剂应用研究[ M ]. 山东：山东理工大学，2020.
[ 2 ] 李东东. 高密度聚乙烯的增韧改性研究[ M ]. 吉林：吉林建筑大学，2024.
[ 3 ] 王要辉. 线型低密度聚乙烯电缆料交联过程与性能研究[ M ]. 浙江：浙江大学，2024.
[ 4 ] 蔡益丰，黄超能. 热分析技术在高分子材料中的应用研究[ J ]. 科技风，2014（ 2 ）：1 - 4.
[ 5 ] 卢林刚，江 伟，杨守生，等. 新型无卤膨胀阻燃低密度聚乙烯复合材料的非等温结晶动力学[ J ]. 材料研究学报，2014，28（ 4 ）：300 - 307.
[ 6 ] 张梦琳，李春霖，聂 晶，等. 可降解塑料特征分析与快速鉴别方法研究进展[ J ]. 中国无机分析化学，2022，12（ 1 ）：82 - 90.
[ 7 ] 芮胜波，王克立，张 钊. 差示扫描量热法(DSC)在高分子材料分析中的应用[ J ]. 上海塑料，2017，45（ 1 ）：37 - 39.
[ 8 ] 丘文彬. 仪器分析法鉴别聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯纤维[ J ]. 产业用纺织品，2023，41（ 11 ）：46 - 50.
[ 9 ] 张梦琳，李春霖，聂 晶，等. 可降解塑料特征分析与快速鉴别方法研究进展[ J ]. 中国无机分析化学，2022，12（ 1 ）：82 - 90.
[ 10 ] 李涵之，陆 莎，杜欢政. 纺织行业微塑料的检测及消减研究进展[ J ]. 环境污染与防治，2022，44（ 12 ）：1 607 - 1 610.
[ 11 ] Hendrickson E, Minor E C, Schreiner K. Micro-plastic abundance and composition in western lake superior as determined via microscopy, Pyr-GC/MS, and FTIR[ J ]. Environmental Science &Technology, 2018, 52( 4 ): 1 787 - 1 796.
[ 12 ] 江婷婷，丁慧平，冯丽娟，等. 降解聚乙烯塑料芽孢杆菌LC-2的分离鉴定及降解特性研究[ J ]. 海洋学报，2021，43（ 2 ）：9 - 15.
[ 13 ] 陈冬冬，刘 哲. 利用热重分析法测定聚乙烯护套料中炭黑含量[ J ]. 天津化工，2022，36（ 6 ）：54 - 56，60.
[ 14 ] Rudolph N, Laufer N. High-quality recyclates and increased yie-
lds through thermal analysis[ J ]. Plastics Insights, 2024( 8 ): 114 - 116.
[ 15 ] 范洪刚，顾 菁，王亚琢，等. TG-MS研究生物质组分与聚乙烯共热解特性[ J ]. 中国工程科学，2018，20（ 3 ）：102 - 108.
[ 16 ] 金 震，郭 松，倪中海，等. 环烯烃共聚物/线性低密度聚乙烯共混膜热机械性能研究[ J ]. 塑料包装，2025，35（ 5 ）：26 - 31.
[ 17 ] 张忠峰. 低剂量电子束辐照聚乙烯的流动特性和力学行为[ D ]. 北京：北京化工大学，2021.
[ 18 ] 杨有财，陈卫东. 低温聚乙烯防护层专用料DMA性能研究[ J ]. 石油工程建设，2021，47（ 2 ）：56 - 59.
[ 19 ] 李东东. 高密度聚乙烯的增韧改性研究[ M ]. 吉林：吉林建筑学院，2024.
[ 20 ] 刘文龙. 基于熔体加工技术的聚乙烯超细纤维制备及其聚集体构效关系研究[ D ]. 北京：北京化工大学，2025.
[ 21 ] 魏义慧，张宇静，邓辉话，等. 高熔融指数聚乙烯母粒的制备及其红外透射熔喷材料的可纺性[ J ]. 纺织学报，2024，45（ 2 ）：28 - 35.
[ 22 ] 牟晓红. 聚乙烯树脂熔体质量流动速率标准物质的研制[ J ]. 炼油与化工，2023，34（ 3 ）：21 - 24.
[ 23 ] 王志刚，杨 波，曾 辰，等. 高温内压环境下聚乙烯燃气管道老化性能评价研究[ J ]. 中国塑料，2022，36（ 10 ）：112 - 118.
[ 24 ] 丁 洁，李 刚. 热失重角度研究低密度聚乙烯降解产物[ J ]. 材料科学，2020，10（ 3 ）：142 - 147.
[ 25 ] 刘 芳，张小明. 差示扫描量热法在聚乙烯材料表征中的应用进展[ J ]. 合成树脂及塑料， 2019，36（ 4 ）：86 - 90.
[ 26 ] 陈 静，王 军. 热分析技术在聚乙烯阻燃改性研究中的应用[ J ]. 塑料工业，2021，49（增刊1）：156 - 160.
[ 27 ] 赵 阳，李 丽. 同步热分析-红外联用技术在聚乙烯热解研究中的应用[ J ]. 分析测试学报，2020，39（ 8 ）：1 021 - 1 027.
[ 28 ] Toda A, Taguchi K, Nozaki K.Gibbs-Thomson, Thermal Gibbs - Thomson, and Hoffman-Weeks Plots of Polyethylene Crystals Examined by Fast-Scan Calorimetry and Small-Angle X-ray Scattering[ J ]. Polymer, 2019, 179: 121 - 135.
[ 29 ] Lynch J, Corniuk R, Brignac K C, et al. Differential Scanning Ca-
lorimetry ( DSC ): An Important Tool for Polymer Identification and Characterization of Plastic Marine Debris[ J ]. Environmental Science & Technology, 2024, 58( 8 ): 3 456 - 3 464.
[ 30 ] García-Moreno I, et al. Self-nucleation ( SN ) and successive self
-nucleation and annealing ( SSA ) as powerful tools to determine the composition of polyolefin post-consumer recycled blends[ J ]. Polymer Testing, 2024( 129 ): 108 - 167.
[ 31 ] Kim S. Tracking Chain Populations and Branching Structure during Polyethylene Deconstruction Processes[ J ]. ACS Central Science,2024, 10( 8 ): 1 456 - 1 465.
[ 32 ] Coates J D. Using peak properties of a DTG curve to estimate the kinetic parameters of the pyrolysis reaction: Application to high density polyethylene[ J ]. Polymer Degradation and Stability, 2004, 85( 2 ): 799 - 805. |
|
|
|
