四 热分析-秋.ppt

1、1，4热分析，1热分析分类2差热分析和视差扫描量热分析3 DTA，4热重量分析5热分析6热分析的主要测试方法在7热分析聚合物研究中的应用，2，1热分析定义和分类，热分析是一套技术，用于测量受控节目温度条件下随温度变化的物质物理性质函数关系。这里物质是测量的样品(或反应物)节目温度一般为线性程序，温度的对数或倒数节目，3，主要热分析方法的分类，4，热分析对象是原子，分子的集合体，热分析相关理论基础，5，2热分析和视差扫描量热分析，差热分析，仪器：温度控制，热分析曲线上出现的差热峰值或基线突变温度与聚合物的转换温度或聚合物反应时的吸热或发热有关。7；也称为差异分析。8，热流型DSC属于热交换型热量

2、计，与环境的热交换通过热阻测量功率补偿型DSC。将要测试的热流几乎全部由电能补偿。9，一般DSC曲线，横座标温度T纵座标栏变更率dH/dt (dH/dt)-T曲线DTA通常用于定性测量转换温度。t与样品的堆贴近度、传热速度、比热容等有关，因此用峰值面积定量处理的精度较低，但可以测量1500以上。主要用于矿物、金属等无机材料分析DSC，定量研究、最大面积为热效应的大小，最高温度为700左右。DSC的分辨率、重复、准确度和基准稳定性优于DTA，更适合有机物和聚合物研究。DTA与DSC的比较，12，13，影响因素，样本数：正常样本数510mg合理，样本数少，分辨率高，但灵敏度降低率：温度上升率范围5

3、20温度上升率太快，转换温度偏移高温，得到的数据气氛很高。通常，使用N2、Ar、He等惰性气体时，气体流速(2040ml/min)牙齿必须保持不变。否则，基准变化反复扫描其他东西，14，聚合物是由微量水引起的。消除干涉的一种茄子方法是重复扫描。粉末样品或未退火的样品在测量Tg时可能会有干扰，首次在离Tg以上不远的地方提高温度，重新测量冷却曲线，重新加热应力历史等。由于接触紧密、消除应激等原因，可以获得可靠的Tg值。对熔棒来说更复杂，15，聚对苯二甲酸酯的DSC曲线在第一次扫描中，必须在熔棒变宽和冷却时过冷(几十度)，结晶棒才会出现。第二次温度升高，熔点明显降低，第三次温度升高，熔点位置不再变化

4、。16.通常，DSC在启动时信号明显偏转，不是直线，而是向上或向下，大约23分钟后返回直线。假定加热速度为20/min，启动后约50牙齿正常。17，3 DTA，应用于DSC聚合物研究，3.1热转换温度3.2热历史和处理条件对聚合物的影响3.3热力学参数测量3.4结晶度测量3.5氧化，18，Tg 77 Tc 136 Tm 261 Td 447，PET的DTA曲线，3.1热转换温度，3.1热转换温度转换温度的确定，通常是切线和基线的交点a或中点b，在某些情况下是交点C，20，确定熔点，通常是峰值前端的切线和基线的交点b直接熔点或顶点a的熔点，21，聚合物的玻璃转换温度主要分为三个区域。非晶热塑性塑

5、料160以上的高温热塑性塑料，室温低于室温橡胶材料160，一般为非晶热塑性塑料160以上。多种橡胶的DSC曲线，23，非晶热塑性塑料DSC曲线，24，多种高温工程塑料DSC曲线，25，硅橡胶的DSC曲线，玻璃化转换后立即发生二次结晶，在稍微高温下再次熔化。整体过渡是低温、26、环氧裴秀智固化前后的DSC曲线。第一次加热出现Tg(64.4)和硬化热棒，再次加热没有硬化热棒，Tg(103.5)移动到高温，27，SBS嵌段共聚物的DSC曲线无定型不兼容，并且玻璃化温度B 0 Tg1 S 100 Tg2 S含量与相应单体聚合物的Tg不同，Tg1中的曲线变平1未处理的185 2 160恒温20分203

6、3 174恒温20分208 4 174恒温4h 215牙齿样品的结晶度随着退火温度上升和时间延长而提高，30，在未拉伸处理前2个峰值(210，260)处理6h，10h时，3个峰出现，成为14h后的一个峰，而V2、V3分别是结晶和非结晶聚合物的链摩尔体积。H2是结晶成分的摩尔熔化热。3是非晶成分的体积分数。Tm0是结晶聚合物的熔点，Tm是混合中结晶聚合物的熔点。t是比结晶聚合物熔点高的温度，通过3.3热力学参数测量，32，聚己内酯聚碳酸酯(PCL-PC)混合(Tm0-Tm)/3比3，以图形斜度得出B，然后得出PCL和PC之间的相互作用参数230.705。结晶度X可以计算为：H0是样品结晶度达到1

7、00的熔化热，34，硬化工艺测定-视差扫描量热法(DSC)，图3.1 DGEBA/PPEK混合的不同加热速度下的DSC曲线FIG.3.1 the DSC曲线。2-10c/分钟；3-15 C/min)，DGEBA/PPEK混合的结构和性能，35，测定硬化工艺-T-外推，图3.2 DGEBA/PPEK混合的固化峰值温度(T)和温度上升率()；DGEBA/PPEK混合的结构和性能，36，硬化工艺测定，表3.1 DGEBA/PPEK混合的硬化工艺温度tab . 3.1 the curing temperature data of the dge ba/PPEK systems反应活化能计算图3.4 O

8、zawa方程的线性回归图fig . 3.4 plot of regression of reactivation energy through Kissinger equation，DG EBA/ppek混合的结构和性能，38，表3.2，49，50，列重量(TG)曲线为失重曲线横坐标温度，纵坐标样本保留重量分数，未列重量(DTG)曲线横坐标温度，纵坐标重量变化率，51，起始温度Ti起始失重偏差基准温度特定损失温度TX损失重量x(5，10，)DTG曲线返回基线时的温度外推起始、结束温度由双切线法求的外推起始和结束温度、52、影响因素、加热速度分解反应随着加热速度的加快而移动到高温区域。加热速度太

9、快可能会丢失中间信息。一般加热速度为510/min。要记下样品杨怡，粒度越低越好，样品越多，粒度越大，一般将分解反应移动到高温气氛中，使用严格控制的动态气氛，气体流速增加，表观体重增加，53，振动持续测量质量，记录了天平停止点的变化。一般来说，严格的防振力的变化是由于温度上升，样品周围的气体热膨胀，产生相对密度的变化。浮力的变化影响测量的准确性，校正方法空白实验，绘制校正曲线冷凝分解物，在样品中挥发，低温凝结，影响测量准确度。回避方法除了比较浅层样品盘子、影响因素、54、热稳定性添加剂和杂质分析、混合共聚物的组成分析、TG应用节目、55、热稳定性、热稳定性时的失重起始温度外，还比较失重速度。c

10、的稳定性最好。A和B的起始失重温度相同，但A的失重速度大，A的热稳定性最差。56、几种高分子材料的TG曲线、PMMA、PE、PTFE可以完全分解，但稳定性依次增加。PVC稳定性下降，第一阶段200300脱HCL，分子内共轭双键形成，提高热稳定性，高温下第二失重阶段形成PI到850牙齿才失重40左右，稳定性很强。57、考察聚合物在氮等惰性气体中的热失重聚合物的纯热稳定性，聚合物的热氧稳定性对空气或氧中聚合物的热稳定性，更接近实际使用状态，具有重要意义。由于氧气可以参与聚合物分解，其热氧稳定性机制不同于热稳定性的机器。例如，在空气和氮中，聚甲醛的分解反应级数分别为0.36和1.06，58，添加剂和

11、杂质的分析，玻璃钢的TG曲线，100水2 400600裴秀智80不分解玻璃18，59，SiO2和炭黑填充的聚四氟乙烯TG曲线，在N2加热到600时，残留物将充电，空气中碳烟含量的测定，以及混合持续记录和测量每个分组的失重、62、联合技术、TG-DSC(DTA)接收热重量和热热量的信息，即质量变化和焓变化，或比热容变化TG-FTIR牙齿热时发生的物理化学反应。此外，在每个失重过程中产生的分解或分解产物的化学成分TG-MS，在热过程中同时提供反应体系的产物组信息，对热分解反应过程和解释反应机理的研究具有重要意义。63，DSC-X-X-X-X-ray展示了DSC曲线对热松弛的玻璃化转变、结晶化和熔化

12、，并提供了X-张艺兴线曲线DSC-FTIR研究聚合物的转变。5热力分析，聚合物的力学性质通过分子运动由内部结构确定，聚合物的运动单位具有多重性，可以是整个高分子链、链段、链节、侧基等。根据温度，徐璐对应不同运动单位的运动，徐璐表示不同的力学状态。这些动力学状态属性和每个动力学状态的变换可以反映在温度变形曲线上。通过测量聚合物的温度变形曲线，可以了解聚合物分子运动与机械性质的关系，并分析聚合物的结构形式(例如结晶、交联等)。65，玻璃状态和高弹性状态之间的过渡温度称为玻璃化转变温度，Tg高弹性状态和粘性流动之间的过渡温度称为粘性温度，Tf，66。聚合物在加热过程中受到周期性外力的作用，引起力学状

13、态的变化。其变化通过能量存储系数的对数值和内部消耗角度切向值来测量。67，6热分析的主要测试方法，静态方法恒力的作用，聚合物变形是根据温度变化热机械曲线法周期性变化的力的作用，变形是温度变化扭转法扭转法动态粘弹频谱振动法，68，68，68，67，67，68，67，67叫做热谷船(TMA)牙齿试件施加的阻力。自阻尼振动是在小变形范围内研究振动周期、两个相邻振幅之间的对数减小和温度之间的关系。样品一端夹具固定在支架上，另一端夹在可自由旋转的惯性杆上，样品随惯性杆的摆动而摆动，记录振幅的衰减曲线，可以计算剪切系数和内部消耗系数。用于测量棒状样品的剪切系数。70，扭转法在扭转法基础上发展，属于自阻尼振动。与扭转法不同，将聚合物溶液或熔体浸泡在特制的辫子上进行测试，并将其应用于难以成型为特定形式聚合物的测试，从而便于研究胶状树脂的固化反应。模数相对值，编织法，71，是只能得到郑智薰共振强迫振动法的相对方法