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技術文章

DSC如何測高分子材料的玻璃化轉變溫度

閱讀:2263          發布時間:2023-9-13

  高分子材料熱性能是材料性能的重要參數,決定材料的用途,還能夠用于工業質量控制及產品研發。 玻璃化轉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,是聚合物材料高分子鏈運動形式轉變的宏觀表現。

玻璃化轉變溫度的定義:高分子材料的玻璃化轉變溫度(通常稱為Tg),定義為高分子材料從硬脆的玻璃態轉變為柔軟的,類似橡膠的高彈態時的溫度。一般而言,玻璃化轉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。

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

(如圖所示)

 

1.png


我們通常把玻璃態與高彈態之間的轉變,稱為玻璃化轉變,它所對應的轉變溫度即是玻璃化轉變溫度,或是玻璃化溫度。

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

1、共聚   2、交聯   3、分子量   4、增塑劑和稀釋劑

樣品測量玻璃化實例:

1. 玻璃化轉變溫度(Tg)

玻璃化轉變溫度(Tg)是指由玻璃態轉變成高彈態所對應的溫度。玻璃化轉變是非晶態高分子材料固有的性質,是高分子運動形式轉變的宏觀體現,它直接影響到材料的使用性能和工藝性能。

2. 玻璃化轉變溫度的意義

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:聚合物分子交聯,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:

 

2.png


 


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