热重分析仪（TGA）是确定皮革和回收EVA复合材料热极限的决定性仪器。其工作原理是在受控气氛下，随着温度升高，精确监测材料的重量变化。这个过程使研究人员能够精确地确定热降解的初始温度，并量化复合材料中不同组分的损失比例。
TGA提供的关键见解是定义了一个安全加工窗口。通过识别降解开始的位置，这些数据决定了制造的温度设置，从而防止复合材料在高温过程中损坏。
热稳定性的机理
监测重量随温度的变化
TGA不仅仅是加热材料；它在温度升高时以极高的精度持续称重。
当皮革或EVA组分对热量产生反应时，它们会通过蒸发或分解而失重。这种失重曲线构成了材料热稳定性的“指纹”。
识别降解点
主要目标是找到热降解的初始温度。
这是材料开始化学分解的特定阈值。了解这个精确点对于区分稳定行为和材料失效至关重要。
量化组分损失
复合材料由多种成分组成，例如有机皮革纤维和EVA聚合物基体。
TGA揭示了这些不同组分的损失比例。这有助于验证复合材料的配方是否与预期设计相符，或者某些特定成分是否过早降解。
优化制造参数
指导热压成型
TGA数据最实际的应用是用于设置热压成型工艺的参数。
制造过程需要加热来塑造和粘合复合材料，但过度的加热会破坏它。TGA数据提供了选择不会超过降解阈值的温度的科学依据。
防止材料损坏
没有TGA分析，制造商在加工过程中有过热材料的风险。
过热会损害皮革纤维的结构完整性或降解聚合物基体。TGA确保加工温度保持在这些关键部件损坏点以下的 안전 范围。
理解权衡
热稳定性与机械耐久性
虽然TGA在确定耐热性方面表现出色，但它不测量机械强度。
材料可能在高温下具有热稳定性，但结构上却很脆弱。要了解鞋材如何承受应力、拉伸和撕裂，您必须依赖精密材料测试机，而不是TGA。
静态分析与动态应力
TGA分析的是相对静态的材料（重量随热量的变化），而不是在物理负载下的状态。
它无法模拟实际使用中遇到的复杂应力状态，例如行走或跑步。因此，TGA数据必须与机械测试相结合，才能全面评估复合材料在鞋类中的适用性。
为您的目标做出正确选择
要全面表征皮革和回收EVA复合材料，您必须将测试方法与您的具体目标相匹配。
- 如果您的主要重点是确定制造设置：依靠TGA来确定初始降解温度，为热压成型设定安全限制。
- 如果您的主要重点是评估产品耐用性：使用精密材料测试机来测量拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率。
成功取决于使用TGA确保材料在生产中存活，并使用机械测试确保它在用户手中存活。
总结表：
| 分析参数 | 皮革/EVA复合材料的关键见解 | 实际制造价值 |
|---|---|---|
| 初始降解温度 | 精确指出材料开始分解的位置。 | 设定热压成型的上限。 |
| 失重曲线 | 描绘组分热稳定性的指纹。 | 验证材料成分和纯度。 |
| 组分损失比 | 量化有机纤维与聚合物的降解。 | 评估复合材料配方质量。 |
| 安全加工窗口 | 定义损坏发生前的热范围。 | 防止生产过程中材料失效。 |
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参考文献
- Shubham Sharma, S. Rajkumar. Effect of nanoadditives on the novel leather fiber/recycled poly(ethylene-vinyl-acetate) polymer composites for multifunctional applications: Fabrication, characterizations, and multiobjective optimization using central composite design. DOI: 10.1515/ntrev-2022-0067
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
