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)：1917

  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(yùn)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?，類似橡膠的高彈態(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(jī)械曲線。

（如圖所示）

 






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(yùn)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(yùn)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(qiáng)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(yùn)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(dá)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(zhǔn)DSC-500  測試條件：20℃/min

1測試圖譜：