聚合物分析dsc

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1、近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC12.2.6DSC应用2.2.6.1玻璃化转变2.2.6.2测定熔点和平衡熔点2.2.6.3测定结晶度2.2.6.4研究多重熔融行为2.2.6.5研究聚合物的结晶行为2.2.6.6研究聚合物的固化2.2.6.7研究聚合物的共混和鉴别近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC21玻璃化转变图19.8显示玻璃化转变的DSC热谱示意图近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC3操作条件对实验结果的影响：仪器的升温速率：升温速率越快，测得的Tg值越高。推荐采用的升温速率为1

2、0～20°C/min样品中残留的水份或溶剂：小分子有利于高分子链的松弛，使测定的Tg偏低。实验前，应彻底烘干。样品的热历史：进行退火处理，消除热历史的影响。近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC42.测定聚合物的熔点和平衡熔点近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC53.测定聚合物的熔融热焓和结晶度结晶度：结晶部分的重量（体积）占全部重量（体积）的百分比。结晶度：聚合物的结晶部分熔融所吸收的热量与100%结晶的同类聚合物结晶所吸收的热量之比。结晶度：聚合物结晶所放出的热量与形成100%结晶所放出的热量之

3、比。近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC6获得ΔHm标准的方法：（1）从文献手册或工具书中查找；（2）取已知结晶度（用其它方法测得，如WAXD、密度法等）的系列样品，用DSC测定其相应的熔融热焓，以熔融热焓对结晶度作图，外推得到100%结晶度的ΔHm标准（3）直接测定已知结晶度为100%的同类试样的ΔHm（4）利用介稳态结晶的ΔHm与比容的关系计算。依据原理为：用量热法测定的结晶度αc应与用密度法测定的αd相等。近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC7结晶度=ΔHm试样/ΔHm标准近现代聚合物分析方

4、法—第二章热分析技术DSC8两种不同结晶度的高密度聚乙烯BA近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC94.研究聚合物的多重熔融行为（1）结构的影响含有两种晶型的PP的DSC谱图近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC10（2）测试条件的影响退火处理的PET的DSC谱图近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC11（3）热历史的影响PET近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC125.研究聚合物的结晶行为（1）结晶温度Tc和结晶热焓ΔHc的测定一般采用等速降温实验来测定，结晶峰的峰尖温度取为Tc，结晶

5、峰面积所对应的热焓取作ΔHc。近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC13（2）结晶速率的测定和结晶动力学研究A:等温法近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC14等温结晶动力学参数可由Avrami方程描述：式中，Xt为结晶分数；K是结晶速度常数（待求动力学参数）；t是α所对应的结晶时间（DSC数据处理系统给出）；n是与晶体成核和生长方式有关的参数（待求动力学参数）。取对数，得：用lg[-ln(1-Xt)]对lgt作图，得到一直线，其斜率为n，截距为lgK。近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC15

6、样品结晶一半所需要的时间t1/2与n和K的关系为：改变等温结晶温度可求得系列结晶速率常数K，并可用Arrehenius公式计算结晶活化能E和频率因子A。R为气体常数；T为绝对温度。普通PET增粘PET结晶动力学——增粘PET切片之特点近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC16等温结晶处理结果近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC17结论在相同结晶温度（即相同的过冷度）下增粘PET半结晶时间要比常规PET的半结晶时间大，反映出增粘使PET结晶速率降低。增粘使结晶速率减慢的另一个表现是Avrami方程的结

7、晶K减小约一个数量级。近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC18近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC19B:非等温法Jeziorny方法：Φ为冷却速度，假设为恒定值。Ozawa方法：热固性环氧树脂6.固化近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC20固化程度对Tg的影响近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC21固化程度对固化热的影响近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC22DSC可以用来测量固化程度：固化程度=(ΔH0-ΔH)/ΔH0式中，ΔH0表示完全没有固化的试样完成整个固化所放的

8、热，ΔH表示当前试样完成固化所放的热。近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC23DSC可以用来测量固化程度近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC24实际应用近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC25Polyethylene/PolypropyleneBlendT(°C)T(°C)近现代聚合物分析方法—第二章热分析技术DSC267.共混和鉴别PE/PPBl