文档介绍：实验六 聚合物的差热分析及应用
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）,是热分析法的一种。在DTA基础上发展起 来的另一种提高了灵敏度和分辨率，重现性好。有关DTA与DSC曲线比较参 阅图 6-5
3、DTA、DSC 及 T、T、T、X 的确定
g c m D
图6-6是聚合物DTA，DSC曲线的模式图。当温度达到玻璃化转变温度T时，试样的
g 热容增大就需要吸收更多的热量，使基线发生位移。假如试样是能够结晶的，并且处于过冷 的非晶状态，那么，在T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。
g 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，并不是所有聚合物试 样都按上述全部物理变化和化学变化过程进行分析、解读。
放热4 ・• F吸热
图 6-6 聚合物 DTA、DSC 曲线模式图
图6-7 Tg, Tc，Tm和峰面积的确定
gcm
T的确定通常可按图6-7 (a)的方法进行：由玻璃化转变前后的直线部分取切线，再在 g
实验曲线上取一点，使其平分两切线间的距离△，这一点所对应的温度即为T。
g
T的确定：对于低分子纯物质，如图6-7 (b)所示，由峰的前部斜率最大处引切线与基
m
线延长线相交，交点所对应的温度即为低分子纯物质T ；对于聚合物，则如图6-7 (c)所 m
示，由峰的两边斜率最大处引切线，相交点对应的温度为T，或取峰顶温度作T，通常
m m
T也取峰顶温度。有关峰面积的取法如图6-7 (d)、(e)所示。可用积分仪或剪纸称重法量 c
出面积。
热效应可按下式计算：AH = KS (6-6)
式中，△ H—吸收(放出)的热量；
K一系数(mJ/m2)；
S—峰面积。
有关系数K值计算：
设所取的热量量程为土a(mm/s)，记录纸速度为b(mm/min)，记录纸宽度为250mm, 故在每分钟内记录纸所走的面积为250bmm2，与此面积相同的热量为2a (mJ/s) X60s=120a (mJ)，所以，每lmm2面积相当于：
120a 12a
= mJ = K
250b 25b
由标准物质测出单位面积所对应的热量(mJ・cm-2)，再由测试试样的峰面积求得试样
的熔融热AH (mJ ・mg-1),若已知百分之百结晶的试样的熔融热AH*，则可按下式计算 ff
试样的结晶度：
AH
X 二 一f x 100% (6-7)
D AH *
f
三、仪器与药品
1、仪器
CDR-1 差动热分析仪
2、药品
聚乙烯若干，工业级；聚对苯二甲酸乙二酯若干，工业级。
四、实验步骤
1、 准备工作
( 1 )转动手柄，将电炉的炉体升到顶部，然后将炉体向前方转出，从备件匣中取出样品杆 并安装好(键和槽对齐)。将两只空坩埚轻轻地分别放在样品杆上部的两只托盘上，再将炉 体转回原处，轻轻地转动手柄摇到底部，开启冷却水。
( 2 )将记录仪上的温度下限黑针往左边推到底，温度上限黑针往右推到底，使红笔位置处 于上、下限温度之间，开启记录1 开关。