文档介绍：实验五聚合物差热热重同时热分析法
差热分析是在温度程序控制下测量试样与参比物之间的温度差随温度变化的一种技术。简称DTA(Differential Thermal Analysis)。在DTA基础上发展起来的另一种技术是差示
扫描量热法。差示扫描量热法是在温度程序控制下测量试样相对于参比物的热流速度随温度变化的一种技术。简称 DSC ( Differential Scanning Calorimetry )。试样在受热或冷却过
程中，由于发生物理变化或化学变化而产生热效应，这些热效应均可用 DTA、DSC进行
转变，测定结晶温度
检测。DTA、DSC在高分子方面的应用特别广泛。它们的主要用途是：①研究聚合物的相
Tc、熔点Tm、结晶度Xd、等温结晶动力学参数。②测定玻璃化转变
温度TgO③研究聚合、固化、交联、氧化、分 g
解等反应，测定反应温度或反应温区、反应热、反应动力学参数。
图1是聚合物DTA曲线或DSC曲线的模式图。
当温度达到玻璃化转变温度 Tg时，试样的热容增大就需要吸收更多的热量，使基线发生位移。假如试样是能结晶的，并且处于过冷的非晶状态，那么在 Tg以上可以进行结晶，同时放出
大量的结晶热而产生一个放热峰。进一步升温，结晶熔融吸热，出现吸热峰。再进一步升温，试样可能发生氧化、交联反应而放热，出现放热峰，最后试样则发生分解，吸热，出现吸热峰。当然并不是所有的聚合物试样都存在上述全部物理变化和化学变化。
通常按图2 a的方法确定Tg：由玻璃化转变前后的直线部分取切线，再在实验曲线上取一点，使其平分两切线间的距离 △,这
一点所对应温度即为 Tg。Tm的确定对低分子纯物质来说，象苯甲酸，如图2 b所示，由峰的前部斜率最大处作切线与基线延长线相交，此点所对应的温度取作为 Tm。对聚合物来说，如图2 c所示，由峰的两边斜率最大处引切线，相交点所对应的温度取作为 Tm。
或取峰顶温度作为 Tm。Tc通常也是取峰顶温度。峰面积的取法如图2d e所示。可用求积
仪或剪纸称重法量出面积。由标准物质测出单位面积所对应的热量 (毫卡/厘米2),再由测
试试样的峰面积可求得试样的熔融热 AHf (毫卡/毫克)， h
H f
、—日皿工"、.，，"，"一I」， * 结晶度 Xd = . * 100%
若百分之百结晶的试样的熔融热 ZHf是已知的， ^H f
则可按下式计算试样的结晶度:
热重分析法简称 TGA (Thermogravimetric Analysis ),它是测定试样在温度等速上升时
重量的变化，或者测定试样在恒定的高温下重量随时间的变化的一种分析技术。实验仪器
可以利用分析大平或弹簧秤直接称出正在炉中受热的试样的重量变化，并同时记录炉中的温度。TGA应用于聚合物，主要是研究在空气中或惰性气体中聚合物的热稳定性和热分解作用。除此之外还可以研究固相反应；测定水份、挥发物和残渣；吸附、吸收和解吸；气
化速度和气化热，升华速度和升化热；氧化降解；增塑剂的挥发性；水解和吸湿性；缩聚聚合物的固化程度；有填料的聚合物或掺合物的组成；以及利用特征热谱图作鉴定用。
在热重试验中，试样质量 W作为温度T或时间t的函数被连续地记录下来，即 W= f
（T 或 t