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DSC如何測高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

  • 發(fā)布日期:2023-09-13      瀏覽次數(shù):1289
    •   高分子材料熱性能是材料性能的重要參數(shù),決定材料的用途,還能夠用于工業(yè)質(zhì)量控制及產(chǎn)品研發(fā)。 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度決定了材料的工藝性能和使用性能,它是聚合物材料的一個重要特性參數(shù),是聚合物材料高分子鏈運動形式轉(zhuǎn)變的宏觀表現(xiàn)。

      玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的定義:高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(通常稱為Tg),定義為高分子材料從硬脆的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浀模愃葡鹉z的高彈態(tài)時的溫度。一般而言,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是熱塑性塑料的使用上限溫度,是橡膠或者彈性體的使用下限溫度。

      玻璃化轉(zhuǎn)變溫度曲線:對于非晶聚物,對它施加恒定的力,觀察它發(fā)生的形變與溫度的關(guān)系,通常特稱為溫度形變曲線或熱機械曲線。

      (如圖所示)

       

      1.png


      我們通常把玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的轉(zhuǎn)變,稱為玻璃化轉(zhuǎn)變,它所對應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,或是玻璃化溫度。

      高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的影響因素除自身的分子結(jié)構(gòu)和分子運動外主要有: 

      1、共聚   2、交聯(lián)   3、分子量   4、增塑劑和稀釋劑

      樣品測量玻璃化實例:

      1. 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)

      玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是指由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變成高彈態(tài)所對應(yīng)的溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變是非晶態(tài)高分子材料固有的性質(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。

      2. 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的意義

      Tg是非晶熱塑性塑料使用溫度上限,非晶性橡膠使用溫度下限Tg溫度以下,高分子材料為塑料,Tg溫度以上,高分子材料為橡膠,一般Tg越高,硬度強度越好。

      3. 玻璃化溫度的主要影響因素

      1)分子鏈柔順性;柔性越大,Tg越低;分子量剛性越大,Tg越高。

      (2)交聯(lián):聚合物分子交聯(lián),減少自由體積,分子鏈運動受阻,Tg升高。

      (3)分子量:分子量較低時,Tg隨分子量增加而增加;分子量到達臨界點,Tg不再隨分子量改變。

      (4)增塑性:加入增塑劑,Tg降低

      (5)離子鍵:引入高分子鏈,Tg提高

      儀器:皆準DSC-500  測試條件:20/min

      1測試圖譜:

       

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