文档介绍：DSC曲线解析1
热分析
国际热分析协会（ICTA)热分析定义：
在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度关系的一种技术。
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DSC
ICTA 热分析方法的九类
质量
通过热功率补偿感应器供给样品和参比物。热流差则由微加热器进行快速功率补偿并作为DSC信号输出，同时把检测的试样端温度作为试样温度进行输出。这种结构的仪器性能在宽广的温度范围内有稳定的基线，且兼备很高的灵敏度和分辨率。
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特点
保留热流型DSC的均温块结构，以保持基线的稳定和高灵敏度；
配置功率补偿式DSC的感应器以获得高分辨率；
复合型DSC
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基线与仪器的校正
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基线的重要性
样品产生的信号及样品池产生的信号必须加以区分；
样品池产生的信号依赖于样品池状况、温度等；
平直的基线是一切计算的基础。
如何得到理想的基线
干净的样品池、仪器的稳定、池盖的定位、清洗气；
选择好温度区间，区间越宽，得到理想基线越困难；
进行基线最佳化操作。
基线
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校正的含义
校正温度与能量的对应关系
校正的原理
方法：测定标准物质，使测定值等于理论值
手段：能量、温度区间、温度绝对值
什么时候需要校正
1. 样品池进行过清理或更换
2. 进行过基线最佳化处理后
仪器的校正
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实验中的影响因素
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扫描速度的影响
灵敏度随扫描速度提高而增加
分辨率随扫描速度提高而降低
技巧：
增加样品量得到所要求的灵敏度
低扫描速度得到所要求的分辨率
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扫描速度的影响
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样品制备的影响
样品几何形状：
样品与器皿的紧密接触
样品皿的封压：
底面平整、样品不外露
合适的样品量：
灵敏度与分辨率的折中
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1. 用力过大，造成样品池不可挽救的损坏；
2. 操作温度过高（铝样品皿，温度>600℃）；
3. 样品池底部电接头短路和开路；
4. 样品未被封住，引起样品池污染。
仪器损坏的主要来源
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DSC应用举例
共混物的相容性
热历史效应
结晶度的表征
增塑剂的影响
固化过程的研究
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共混物的相容性
PE/PP Blend
PP
PE
Endothermic
Range:
40
mW
20
°
C/min
Heating
Rate:
Rate:
50
Temperature(℃)
200
Heat Flow
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热历史效应
Polyester
高分子由于分子链相互作用，有形成凝聚缠结及物理交联网的趋向。这种凝聚的密度和强度依赖于温度，因而和高分子的热历史有关。
当高分子加热到Tg以上，局部链段的运动使分子链向低能态转变，必然形成新的凝聚缠结，同时释放能量。因此在冷却曲线中会出现一个放热峰。
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结晶度的表征
u
测量样品的熔解热，测试值除以参比值得到高分子的结晶度信息。
u
%
结晶度
=
D
H
m
/
D
H
ref
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u
两种不同结晶度的高密度聚乙烯DSC曲线，明显地看到吸热峰的不同。熔融点基本一样，但是峰面积相差很大。
结晶度的表征
可以通过DSC有效的表征高分子结晶度的变化。
u
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增塑剂的影响
Effect of Plasticizer on Melting of Nylon 11
Heat Flow
100
Temperature (℃)
220
Plasticized
Unplasticized
增塑剂会极大的改变高分子的性能，因此有必要研究增塑剂对高分子玻璃态转化温度Tg和熔融温度Tm的影响。
u
一般，增塑剂的添加会降低高分子Tg和Tm。
u
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固化过程的研究
u
Tg 、固化起点、固化完成、固化热
u
最大固化速率
Heat Flow
Tg
Cure
Onset of Cure
DSC Results on Epoxy Resin
0
Temperature(℃)
300
Heat Flow
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u
u
DSC Tg As Function of Cure
Temperature
Heat Flow
Less Cured
More Cured
固化过程的研究
随着固化度（交联度）的增加，Tg上升
交联后高分子分子量增加
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u
u
u
Decrease in Cure Exotherm As Resin Cure Increase
Temperature
Heat Flow
Less Cured
More Cured
固