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差示掃描量熱儀在非晶體高分子領(lǐng)域玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的測試
更新時間:2019-03-18   點擊次數(shù):1470次

在實際應(yīng)用中塑料和橡膠材料的機(jī)械性能與其熱性質(zhì)-—玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熔融溫度(Tm)、結(jié)晶溫度(Tc)、比熱(Cp)及熱焓值等有一定關(guān)系。和晟儀器氧化誘導(dǎo)期測試(O.I.T)可以給出材料的氧化行為和添加劑影響的信息。高壓 DSC 可以進(jìn)一步給出壓力對氧化反應(yīng)、交聯(lián)反應(yīng)和結(jié)晶行為的影響。DSC 曲線上熔融峰的形狀可以給出晶粒尺寸分布的信息,熔融焓給出了結(jié)晶度的信息,許多半結(jié)晶的熱塑性材料在熔融溫度前在應(yīng)用溫度范圍都有一個放熱的冷結(jié)晶峰,由此引起的收縮會影響材料的使用。用 DSC 還可以得到雜質(zhì)和濕度的影響。在程控冷卻中可以得到材料結(jié)晶溫度、結(jié)晶速率以及成核劑和回收材料的影響。第二次加熱曲線能給出材料加工工藝和制備條件的影響。

什么是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度?

玻璃化轉(zhuǎn)變是非晶態(tài)高分子材料(即非晶型聚合物)固有的性質(zhì),是高分子運動形式轉(zhuǎn)變的宏觀體現(xiàn),它直接影響到材料的使用性能和工藝性能,因此長期以來它都是高分子物理研究的主要內(nèi)容。

絕大多數(shù)聚合物材料通??商幱谝韵滤姆N物理狀態(tài)(或稱力學(xué)狀態(tài)):玻璃態(tài)、粘彈態(tài)、高彈態(tài)(橡膠態(tài))和粘流態(tài)。而玻璃化轉(zhuǎn)變則是高彈態(tài)和玻璃態(tài)之間的轉(zhuǎn)變,從分子結(jié)構(gòu)上講,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是高聚物無定形部分從凍結(jié)狀態(tài)到解凍狀態(tài)的一種松弛現(xiàn)象。

以DSC為例,當(dāng)溫度逐漸升高,通過高分子聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時,DSC曲線上的基線向吸熱方向移動(見圖)。圖中A點是開始偏離基線的點。將轉(zhuǎn)變前后的基線延長,兩線之間的垂直距離為階差ΔJ,在ΔJ/2 處可以找到C點,從C點作切線與前基線相交于B點,B點所對應(yīng)的溫度值即為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。

常見的結(jié)晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等

非結(jié)晶塑料有:聚碳、ABS、透苯、氯乙烯等(如塑料表殼、電視外殼等)

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