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差示掃描量熱儀測定玻璃化轉變溫度

發(fā)布時(shí)間:2011/11/21      點(diǎn)擊次數:4771

玻璃化轉變溫度(Tg是高聚物的一個(gè)重要特性參數,是高聚物從玻璃態(tài)轉變?yōu)楦邚棏B(tài)的溫度.在聚合物使用上,Tg一般為塑料的使用濕度上限,橡膠使用溫度的下限。從分子結構上講,玻璃化轉變是高聚物無(wú)定形部分從凍結狀態(tài)到解凍狀態(tài)的一種松弛現象,而不象相轉變那樣有相交熱,所以其是一種二級相變高分子動(dòng)態(tài)力學(xué)內稱(chēng)主轉變。在玻璃化溫度下,高聚物處于玻璃態(tài),分子鏈和鏈段都不能運動(dòng),只是構成分子的原子或基團在其平衡位置作振動(dòng),而在玻璃化溫度時(shí),分子鏈雖不能移動(dòng),但是鏈段開(kāi)始運動(dòng),表現出高彈性質(zhì)。溫度再升高,就使整個(gè)分子鏈運動(dòng)而表觀(guān)出粘流性質(zhì)。在玻璃化溫度時(shí),高聚物的比熱客、熱膨脹系數、粘度、折光率、自由體積以及彈性模量等都要發(fā)生一個(gè)突變.DSC測定玻璃化轉變溫度Tg就是基于高聚物在玻璃化溫度轉變時(shí),熱容增加這一性質(zhì)DSC曲線(xiàn)上,其表現為在通過(guò)玻璃化轉變溫度時(shí),基線(xiàn)向吸熱方向移動(dòng),如圖1.35所示.圖中A點(diǎn)是開(kāi)始偏離基線(xiàn)的點(diǎn)。把轉變前和轉變后的基線(xiàn)延長(cháng),兩線(xiàn)間的垂直距離J叫階差,在J/2處可以找到C點(diǎn)。從C點(diǎn)作切線(xiàn)與前基線(xiàn)延長(cháng)線(xiàn)相交于B點(diǎn)。ICTA建議用B點(diǎn)作為玻璃化轉變溫度Tg,實(shí)際上,也有取C點(diǎn)或取D點(diǎn)作為Tg的。在測定過(guò)程中,J階差除了與試樣玻璃化轉變前后的熱容Cp之差有關(guān)外.還與升溫速率β有關(guān),此外與DSC靈敏度也有關(guān)。


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