DSC测定涂膜中有效锌含量取样量是非常重要的,DSC常规分析测量分解温度Onset值,取样范围应为3~6mg;而测定熔融热焓ΔH的取样范围为5~20mg较适宜。由于锌的密度较大,含锌涂膜样品取样控制在上述范围是可行的,所得的结果也是可信的。若取样量过大,内部传热就不均一,存在热量滞后和空间热阻的问题,空间热阻会影响测定试样的熔融温度和熔融热焓;同时大量有机物挥发不仅污染炉体,而且高温下有机物碳化会直接改变被测热量,影响测量结果,使测量的熔点温度Peak值升高,熔融热焓ΔH值偏低。在取样量非常少的情况下,如果样品堆积,也会产生空间热阻。如前所述,如能制备一均匀的干膜平铺于铝坩埚的底部,这样就最大限度地降低了空间热阻,所测得的试验结果就更加准确。无机富锌和环氧富锌干膜的DSC测定数据见表2。
4.2.3升温速率对分析结果的影响
纯锌的熔点为419.5℃,为避免锌粉在前期加热时氧化,使结果偏低,DSC测试时最好采用氮气保护。温度设定为370~435℃,这样仪器才能在几分钟内快速加热升温到370℃,减少锌粉氧化,避免产生系统误差。在ASTM中规定测量涂膜锌粉含量升温速率为10℃/min,这样才能既保证输出的峰形规整,又确保含锌样品受热均匀。过快的升温速率会使仪器温度滞后,得到锌的融化温度升高,峰形尖锐,峰面积变大,影响测试结果,甚至损坏仪器。无机、有机富锌底漆的DSC测试图谱见图3和图4。
5结语
富锌底漆有效锌含量的测定方法较多,一般来说DSC具有快速简便、涂膜中树脂干扰少的特点,适合快速测量干膜中有效锌的含量,其结果也最接近理论值;而化学法适合测定原漆形态的富锌底漆,虽然工艺方法复杂,存在一定的偶然误差,但测试结果仍具有一定的参考价值。