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图3B44的TG-DTG曲线

 

由图3可以看出，丙烯酸树脂在约350℃、氮气条件下完全无氧降解，失质量近似为97%(理论值为100%)。PVDF的TG曲线图如图4所示(虚线为DTG曲线)。
 

图4PVDF的TG-DTG曲线
 

由图4可以看出，PVDF在450℃、氮气条件下失质量近似为63%，其H与F的理论含量为62.4%，可以判断出PVDF发生了脱HF反应，余下的为碳。而颜料基本为耐候的无机颜料，在此温度，氮气氛下，一般不会发生失质量。有机颜料成本昂贵且不耐候，在此领域极少使用。同时，为降低成本而减少PVDF的含量，再使用昂贵且不耐候的有机颜料，似乎与逻辑不符[3]。PVDF含量为70%的热失质量曲线图如图5所示。

图570%PVDF含量的TG-DTG曲线
 

利用微分热重分析曲线上350～500℃的两个尖锐的失质量峰将热重分析曲线分为两个失质量阶段359～400℃的失质量为聚丙烯酸酯的降解，失质量(TGAcrylic)为样品总质量的22.33%，437～463.5℃的失质量为PVDF的脱氟化氢反应，失质量(TGPVDF)为样品总质量的32148%，带入式(1)计算得出PVDF的含量w(PVDF)为7013%。
 

 

其中，TGPVDF表示PVDF热失质量，TGAcrylic表示聚丙烯酸酯热失质量。

TGA的升温速率需控制在不超过5℃/min，否则聚丙烯酸酯与PVDF的失质峰将发生交叠，难以准确地分开，按10℃/min的升温速率测得的70%含量的PVDF样品第一阶段失质量为28.13%，第二阶段失质量为27.41%，算出结果为60.92%，误差较大。已知PVDF含量的样品通过本方法测得的PVDF含量如表7所示。由表7可以看出，用本实验的方法可以较为准确地测定出热熔型氟树脂涂层干膜中聚偏二氟乙烯(PVDF)的含量。
 

表7TG测得已知含量PVDF样品结果对比
 

5.结语

利用DCS-熔点下降法可以快速地测定涂层中PVDF含量，但需标定工作曲线，且只能测试PVDF含量>50%的样品，同时受到颜料种类、不同PVDF、不同聚丙烯酸酯的影响，测试误差在3%以内。利用TGA-DTGA具有无需标定工作曲线，DTG分峰可以排除颜料失质量、不同聚丙烯酸酯不同PVDF的影响，完全的氮气氛可以避免炭黑烧失，铝粉氧化等带来的误差，测试精确度很高，但对于低PVDF含量的样品及各类不同颜色的样品的测试准确度需要在下一步工作中进一步考察。