文档介绍：热分析高分子
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一、热分析技术及分类
国际热分析协会（ICTA）热分析定义：
热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质随温度变化的一类技术。
程序控制温度：指用固定的速率加热或点的温度
B：外延起始温度，是曲线下降段中点切线与基线延长线的交点
C：点叫外延终止温度，是曲线下降段中点切线与最大失重线的交点
D：终止温度，是TG曲线到达最大失重时的温度
E、F、G：分别为失重率为5％、10％、50％时的温度
G：半寿温度
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A点至B点温度失重率为：
（-50）/100＝%
C点至D点温度失重率为：
（50-）/100=%
TG曲线
TG失重量表示方法
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TG失重量表示方法
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微商热重曲线（DTG曲线）
——表示重量随时间的变化率(dW/dt)
——纵坐标是失重速率
——横坐标为温度或时间
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钙、锶、钡水合草酸盐的TG曲线与DTG曲线
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3、影响TG曲线的因素
仪器因素——浮力、试样盘、挥发物的冷凝等；
实验条件——升温速率、气氛等；
试样的影响——试样质量、粒度等。
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（1）浮力及对流的影响
——浮力影响：573K时浮力约为常温的1/2，
1173K时为1/4左右。
——热天平内外温差造成的对流会影响称量的精确度。
——浮力和对流引起热重曲线的基线漂移
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(2)试样盘的影响 试样盘的影响包括盘的大小形状和材料的性质等。
盘的大小形状主要影响热传导和热扩散。
试样盘应是惰性材料制作的，常用的材料有铂、铝、石英和陶瓷等。
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(3) 挥发物冷凝的影响
试样受热分解或升华，逸出的挥发物往往在热重分析仪的低温区冷凝，这不仅污染仪器，而且使实验结果产生严重的偏差。尤其是挥发物在支撑杆上的冷凝，会使测定结果毫无意义。
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(4)温度测量上的误差
由于热电偶不与试样接触，试样真实温度与测量温度之间是有差别的，另外，由升温和反应所产生的热效应往往使试样周围的温度分布紊乱，而引起较大的温度测量误差
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(5)升温速率的影响
升温速率越大，所产生的热滞后现象越严重，往往导致热重曲线上的起始温度Ti和终止温度Tf偏高。在热重曲线中，中间产物的检测是与升温速率密切相关的，升温速率快往往不利于中间产物的检出。
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不同升温速率对PS热重曲线的影响
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(6)气氛的影响
热重法通常可在静态气氛或动态气氛下进行测定。为了获得重复性好的实验结果，一般在严格控制的条件下采用动态气氛。气氛对TG曲线的影响与反应类型，分解产物的性质和所通气体的类型有关。
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聚丙烯在空气中和氮气中的TG曲线
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（7）试样因素
——试样用量、粒度、热性质及装填方式等。
——用量大，因吸、放热引起的温度偏差大，且不利于热扩散和热传递。
——粒度细，反应速率快，反应起始和终止温度降低，反应区间变窄。粒度粗则反应较慢，反应滞后。
——装填紧密，试样颗粒间接触好，利于热传导，但不利于扩散或气体。要求装填薄而均匀。
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无机物及有机物的脱水和吸湿；
无机物及有机物的聚合与分解；
矿物的燃烧和冶炼；
金属及其氧化物的氧化与还原；
物质组成与化合物组分的测定；
煤、石油、木材的热释；
物料的干燥及残渣分析；
升华过程；
液体的蒸馏和汽化；
吸附和解吸；
催化活性研究；
固态反应；
金属的腐蚀；
反应动力学研究，反应机理研究；
新化合物的发现。
4、热重分析的应用
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（1）材料成分测定
添加填料的
聚苯醚热重曲线
％、％、％
N2气氛
空气