玻璃化转变温度的测定

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peo玻璃化转变温度

peo玻璃化转变温度

peo玻璃化转变温度
PET的玻璃化转变温度是指PET在高温条件下由非晶态转化为玻璃态的温度,这种转变对材料的使用性能和使用范围有着重要影响。

测试方法包括膨胀计法、折光率法、热机械法(温度-变形法)、DTA法(DSC)、动态力学性能分析(DMA)法和核磁共振法(NMR)。

其中,DSC差示扫描量热仪是一种重要的大型仪器,被广泛用于高分子材料的玻璃化转变温度测定。

例如,上海和晟仪器提供的
HS-DSC-101A玻璃化转变温度测试仪就可以测量和控制玻璃化转变温度。

同时,南京大展是一家生产差示扫描量热仪的厂家,他们的
DZ-DSC300差示扫描量热仪具有高灵敏度、一体化设计、准确度高、保温性高、操作便捷等优点,非常适合用于PET玻璃化转变温度的测试。

通过对PET玻璃化转变温度的精确测量和控制,可以有效地提高聚合物材料的质量和性能,从而满足不同的应用需求。

例如,在汽车制造业中,就可以有效管理塑料制品的使用性能和使用范围。

dta曲线玻璃化温度

dta曲线玻璃化温度

DTA曲线(差热分析曲线)是用来研究物质在加热或冷却过程中发生的物理或化学变化的。

玻璃化转变温度(Tg)是物质从固态变为玻璃态时所发生的一种非晶态转变的温度。

在DTA曲线上,玻璃化转变温度表现为一个吸热峰或放热峰。

当物质在玻璃化转变温度附近时,其热容会发生改变,这导致DTA曲线出现一个不连续的转折点,这就是玻璃化转变温度点。

测定玻璃化转变温度时,可以使用多种方法。

目前最直接的方法是动态机械热分析(DMA),该方法通过测量样品在振动模式下对温度变化的响应来确定玻璃化转变温度。

另外,DSC(差示扫描量热法)也是一种常用的方法,通过测量样品在加热过程中热流的变化来确定玻璃化转变温度。

在测定玻璃化转变温度时,需要注意以下几点:
1. 确定实验条件:选择适当的加热速率、气氛和压力等实验条件,以确保实验结果的准确性和可靠性。

2. 确定基线:在DTA曲线上确定一条基线,以便于识别玻璃化转变温度点。

3. 确定吸热峰或放热峰:在DTA曲线上找到玻璃化转变温度对应的吸热峰或放热峰,并确定其位置和高度。

4. 计算玻璃化转变温度:根据吸热峰或放热峰的位置和高度,计算出玻璃化转变温度的具体数值。

总之,DTA曲线是研究物质在加热或冷却过程中发生的物理或化学变化的重要手段之一,而玻璃化转变温度则是其中一个重要的参数。

通过使用适当的实验方法和计算方法,可以准确地测定玻璃化转变温度,并进一步研究物质的性质和行为。

如何测定玻璃化转变温度Tg

如何测定玻璃化转变温度Tg

如何测定玻璃化转变温度Tg2008-04-06 10:531.膨胀计法在膨胀计内装入适量的受测聚合物,通过抽真空的方法在负压下将对受测聚合物没有溶解作用的惰性液体充入膨胀计内,然后在油浴中以一定的升温速率对膨胀计加热,记录惰性液体柱高度随温度的变化。

由于高分子聚合物在玻璃化温度前后体积的突变,因此惰性液体柱高度-温度曲线上对应有折点。

折点对应的温度即为受测聚合物的玻璃化温度。

2.折光率法利用高分子聚合物在玻璃化转变温度前后折光率的变化,找出导致这种变化的玻璃化转变温度。

3.热机械法(温度-变形法)在加热炉或环境箱内对高分子聚合物的试样施加恒定载荷;记录不同温度下的温度-变形曲线。

类似于膨胀计法,找出曲线上的折点所对应的温度,即为:玻璃化转变温度。

4.DTA法(DSC)以玻璃化温度为界,高分子聚合物的物理性质随高分子链段运动自由度的变化而呈现显著的变化,其中,热容的变化使热分析方法成为测定高分子材料玻璃花温度的一种有效手段。

目前用于玻璃化温度测定的热分析方法主要为差热分析(DTA和差示扫描量热分析法(DSC)。

以DSC为例,当温度逐渐升高,通过高分子聚合物的玻璃化转变温度时,DSC曲线上的基线向吸热方向移动(见图)。

图中A点是开始偏离基线的点。

将转变前后的基线延长,两线之间的垂直距离为阶差ΔJ,在ΔJ/2 处可以找到C点,从C点作切线与前基线相交于B点,B点所对应的温度值即为玻璃化转变温度Tg。

5.动态力学性能分析(DMA)法高分子材料的动态性能分析(DMA)通过在受测高分子聚合物上施加正弦交变载荷获取聚合物材料的动态力学响应。

对于弹性材料(材料无粘弹性质),动态载荷与其引起的变形之间无相位差(ε=ζ0sin(ωt)/E)。

当材料具有粘弹性质时,材料的变形滞后于施加的载荷,载荷与变形之间出现相位差δ:ε=ζ0sin(ωt+δ)/E。

将含相位角的应力应变关系按三角函数关系展开,定义出对应与弹性性质的储能模量G’=Ecos(δ)和对应于粘弹性的损耗模量G”=Esin(δ) E因此称为绝对模量E=sqrt(G’2+G”2) 由于相位角差δ的存在,外部载荷在对粘弹性材料加载时出现能量的损耗。

玻璃化转变温度测试方法

玻璃化转变温度测试方法

玻璃化转变温度测试方法玻璃化转变温度(Tg)是指非晶态物质从固态转变为液态的温度,也是非晶态物质由高温状态转变为低温状态的临界温度。

Tg的测定方法对于材料研究和工业应用非常重要。

本文将介绍几种常用的玻璃化转变温度测试方法。

一、差示扫描量热法(DSC)差示扫描量热法是一种常用的测定玻璃化转变温度的方法。

该方法通过测量材料在不同温度下的热容变化来确定Tg。

在实验中,样品被加热或冷却,同时测量其与参考样品之间的温差。

当材料经过玻璃化转变时,其热容会发生明显变化,从而可以确定Tg。

二、动态机械分析法(DMA)动态机械分析法是一种通过测量材料在恒定应变或恒定应力下的力学性能来确定Tg的方法。

在DMA实验中,样品被施加一个小的力,然后随着温度的变化,测量其应变或应力的变化。

当材料经过玻璃化转变时,其应变或应力会发生明显变化,从而可以确定Tg。

三、热膨胀法热膨胀法是一种通过测量材料在不同温度下的线膨胀系数来确定Tg 的方法。

在实验中,样品被加热或冷却,同时测量其尺寸的变化。

当材料经过玻璃化转变时,其线膨胀系数会发生明显变化,从而可以确定Tg。

四、动态热机械分析法(DMTA)动态热机械分析法是一种通过测量材料在恒定频率下的机械性能来确定Tg的方法。

在DMTA实验中,样品被施加一个小的力,并以一定频率振动,同时随着温度的变化,测量其机械性能的变化。

当材料经过玻璃化转变时,其机械性能会发生明显变化,从而可以确定Tg。

以上几种方法都是常用的测定玻璃化转变温度的方法,每种方法都有其特点和适用范围。

在实际应用中,需要根据具体材料和实验条件选择合适的方法进行测定。

总结:玻璃化转变温度是非晶态物质从固态转变为液态的温度,也是非晶态物质由高温状态转变为低温状态的临界温度。

准确测定玻璃化转变温度对于材料研究和工业应用非常重要。

差示扫描量热法、动态机械分析法、热膨胀法和动态热机械分析法是常用的测定方法,每种方法都有其特点和适用范围。

PET玻璃化转变温度的测定试验课程PET玻璃化转变温度的测定

PET玻璃化转变温度的测定试验课程PET玻璃化转变温度的测定

一、实验课程:PET玻璃化转变温度的测定二、实验项目:三、实验教材:四、主要仪器设备:PE公司的Diamond DSC 五、实验教学课件1 实验目的(1) 了解功率补偿型DSC的基本结构和工作原理。

(2) 掌握玻璃化转变温度测定的实验方法及其表征。

2 实验用具和材料Diamond DSC,铝坩埚及坩埚盖,压片机,吸力笔,镊子,PET材料。

3 基本知识差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)其原理是检测程序升降温过程中为保持样品和参比物温度始终相等所补偿的热流率dH/dt随温度或时间的变化。

DSC是研究物质玻璃化转变过程的强有力工具,它的表征是通过跟踪转变过程中的比热变化实现的,在升温或降温扫描中出现在DSC热流曲线上的台阶状变化就是玻璃化转变过程。

4 实验步骤(1) 打开气源(气氛为N2),打开仪器电源和制冷机电源。

(2) 打开电脑,启动Pyris Manager操作软件,点击Diamond DSC取得联机后进入软件测试控制界面。

(3) 打开炉盖加热开关和设备吹扫气体开关。

注意:实验过程中,一直保持炉盖加热状态,以免炉盖结霜。

DSC 在执行实验之前至少预热30分钟。

(4) 装样品,DSC仪用铝坩埚装样,并用压片机封好,谨防实验过程中样品溢出。

(5) 在室温下,打开炉盖,左侧位置装入待测样品,盖上铂金盘后关闭炉盖。

注意:铂金盘一定要放置到位,标准是用吸力笔吸住后能够在炉里自由转动。

(6) 设置实验参数,编辑测试程序,包括初始温度、扫描温度和速率等。

DSC仪的实验温度必须控制在-60℃~熔融温度内,不能用于分解实验。

(7) 开始测试。

在数据采集过程中应避免仪器周围有明显震动,严禁打开上盖,也不能调整样品净化气体的流量,以避免对DSC热流曲线的影响。

(8) 测试结束后,依次关闭电脑、仪器电源、制冷机电源和气源。

petg玻璃化转变温度

petg玻璃化转变温度

PETG玻璃化转变温度1. 简介PETG是一种常见的塑料材料,具有优异的机械性能、透明度和耐化学性能,因此被广泛应用于各个领域。

本文将重点介绍PETG的玻璃化转变温度。

2. PETG的特性PETG是聚对苯二甲酸乙二醇酯的简称,属于聚酯类塑料。

它具有以下特性:•优异的透明度:PETG具有良好的透明度,可用于制作透明的容器、瓶子等。

•良好的机械性能:PETG具有较高的强度和韧性,具有良好的抗冲击性能。

•耐化学性能:PETG对大多数化学物质具有良好的耐受性,不易受到腐蚀。

•易加工性:PETG具有较好的加工性能,可通过注塑、挤出等工艺制作各种形状的制品。

3. 玻璃化转变温度的定义玻璃化转变温度(Tg)是指聚合物在加热或冷却过程中从玻璃态转变为橡胶态的温度。

在玻璃态下,聚合物呈现出非晶态结构,具有高强度和脆性;而在橡胶态下,聚合物呈现出弹性态结构,具有较低的强度和良好的韧性。

4. 影响PETG玻璃化转变温度的因素PETG的玻璃化转变温度受多种因素的影响,包括:4.1 聚合度聚合度是指聚合物链上重复单元的数量,它直接影响聚合物的物理性质。

一般来说,聚合度较高的PETG具有较高的玻璃化转变温度。

4.2 结晶度PETG具有一定的结晶性,结晶度的增加会使PETG的玻璃化转变温度升高。

4.3 加工条件在PETG的加工过程中,加热温度、冷却速率等加工条件的不同也会对其玻璃化转变温度产生影响。

5. 测定PETG玻璃化转变温度的方法测定PETG的玻璃化转变温度可以使用多种方法,常见的有差示扫描量热法(DSC)和动态力学热分析法(DMA)。

5.1 差示扫描量热法(DSC)差示扫描量热法是一种常用的热分析方法,通过测量样品在加热或冷却过程中吸收或释放的热量来确定其玻璃化转变温度。

DSC曲线上玻璃化转变温度对应的是热容变化的峰值。

5.2 动态力学热分析法(DMA)动态力学热分析法是一种能够测量材料在力学应变下的热性能的方法。

通过施加交变力或交变应变,测量样品的应力或应变响应,可以得到与温度相关的力学性质,包括玻璃化转变温度。

玻璃化温度测量方法

玻璃化温度测量方法

1,体积的变化用膨胀计测定玻璃化温度是最常用的方法。

一般是测定高聚物的比体积对温度的关系.把曲线两端的直线部分外推至交点作为T g(如图1)从图可以看出,玻璃化转变同冷却速率有关:冷却的快。

得出的T g高;冷却的慢,T g就较低。

同样,加热速率或快或慢,T g也或高或低。

产生这种现象的原因是体系没有达到平衡。

但要达到平衡,需要很长的时间(无限长),这在实验上做不到。

通常采用的标准是每分钟3℃。

测量时.常把试样在封闭体系中加热或冷却,体积的变化通过填充液体的液面升降而读出、这种液体不能和高聚物发生反应或溶解、溶胀,最常用的是水银、也有人用空气作测量的流体,达时可测定压力的变化。

其它与体积有关的性质也可用于测定,加试样的折射系数、X射线的吸收等。

2,热力学方法量热方法也是测定玻璃化温度的常用方法。

在T g时,热焓有明显变化,热容有—个突变。

自从有了差热分析(DTA)和差示扫描量热计后,量热方法变得更为重要。

象体积变化一样,热焓和热容的变化也和速率有关:图2表示比体积(V)和焓(H)对温度的关系,图3表示体膨胀系数和热容对温度的关系,都出现行“滞后”现象。

图中曲线1是缓慢冷却,曲线2是正常冷却和升温,曲线3是快速冷却;曲线1、3是正常升温。

3,核磁共振法(NMR)利用电磁性质的变化研究高聚物玻璃化转变的方法是核磁共振法(NMR)。

在分子运动开始前,分子中的质子处于各种不同的状态,因而反映质子状态的NMR谱线很宽。

当湿度升高,分子运动加速后,质子的环境被平均化,共振谱线变窄,到了T g时谱线的宽度有了很大改变。

图5给出了聚氯乙烯的NNR线宽(ΔH)的变化。

由图5可得Tg 为82℃。

图2 非晶高聚物焓和温度的关系图3 非晶高聚物热容和温度的关系4、利用力学性质变化的方法玻璃化温度和脆性温度是聚合物(包括橡胶)在低温下,力学性能发生形态突变时的对应的温度。

这种力学行为可用外力作用下的形变来表征。

假定以固定负荷来测定其温度突变时橡胶的形变量,则随着温度由低到高,可分成A、B、C、D、E五个区,如图1所示。

测定玻璃化转变温度方法

测定玻璃化转变温度方法

测定玻璃化转变温度方法玻璃化转变温度是指在玻璃或非晶态材料中,从高温液态状态转变为低温固态状态的临界温度。

准确测定玻璃化转变温度对于研究材料性质以及工业加工过程的控制至关重要。

本文将介绍几种常用的测定玻璃化转变温度的方法。

1. 差示扫描量热法(DSC)差示扫描量热法是一种常用的测定材料热性质的方法,也可以用于测定玻璃化转变温度。

该方法通过比较样品与参比样品之间的热响应差异来确定玻璃化转变温度。

在DSC实验中,样品和参比样品同时受热,测量它们的热流差异。

当样品发生玻璃化转变时,会产生热流的峰值。

通过记录这个峰值的温度,即可得到玻璃化转变温度。

2. 动态力学分析法(DMA)动态力学分析法是一种通过施加小振幅力或应力来研究材料力学性质的方法。

在测定玻璃化转变温度时,DMA可以通过测量材料的弹性模量或损耗模量来确定转变温度。

在DMA实验中,样品在一定频率下受到周期性的力或应力作用,通过测量材料的力或应力响应,可以得到材料的弹性模量或损耗模量随温度的变化曲线。

玻璃化转变温度即为损耗模量发生显著变化的温度。

3. 热膨胀法热膨胀法是一种通过测量材料在加热过程中的线膨胀或体膨胀来研究热性质的方法。

在测定玻璃化转变温度时,热膨胀法可以通过测量材料的线膨胀系数或体膨胀系数随温度的变化来确定转变温度。

在热膨胀实验中,样品在一定温度范围内以较慢的速率加热,通过测量材料的尺寸变化来计算线膨胀系数或体膨胀系数。

玻璃化转变温度即为线膨胀系数或体膨胀系数发生显著变化的温度。

4. 电容法电容法是一种通过测量材料的电容来研究物理性质的方法。

在测定玻璃化转变温度时,电容法可以通过测量材料的介电常数随温度的变化来确定转变温度。

在电容实验中,样品被放置在一个电容器中,随着温度的升高,材料的介电常数会发生变化,从而导致电容的变化。

通过测量电容的变化曲线,可以确定玻璃化转变温度。

差示扫描量热法、动态力学分析法、热膨胀法和电容法是常用的测定玻璃化转变温度的方法。

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玻璃化转变温度的测定
玻璃化转变温度(T g)是高聚物的一个重要特性参数,是高聚物从玻璃态转变为高弹态的温度.在聚合物使用上,T g一般为塑料的使用湿度上限,橡胶使用温度的下限。

从分子结构上讲,玻璃化转变是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象,而不象相转变那样有相交热,所以其是一种二级相变(高分子动态力学内称主转变)。

在玻璃化温度下,高聚物处于玻璃态,分子链和链段都不能运动,只是构成分子的原子(或基团)在其平衡位置作振动,而在玻璃化温度时,分子链虽不能移动,但是链段开始运动,表现出高弹性质。

温度再升高,就使整个分子链运动而表观出粘流性质。

在玻璃化温度时,高聚物的比热客、热膨胀系数、粘度、折光率、自由体积以及弹性模量等都要发生一个突变.DSC测定玻璃化转变温度T g就是基于高聚物在玻璃化温度转变时,热容增加这一性质.在DSC曲线上,其表现为在通过玻璃化转变温度时,基线向吸热方向移动,如图1.35所示.图中A点是开始偏离基线的点。

把转变前和转变后的基线延长,两线间的垂直距离△J叫阶差,在△J/2处可以找到C点。

从C点作切线与前基线延长线相交于B点。

ICTA建议用B点作为玻璃化转变温度T g,实际上,也有取C点或取D点作为T g的。

在测定过程中,△J阶差除了与试样玻璃化转变前后的热容C p之差有关外.还与升温速率β有关,此外与DSC灵敏度也有关。

玻璃化转变温度T g除了取决于聚合物的结构之外,还与聚合物的分子星,增塑剂的用量,共聚物或共混物组分的比例,交联度的多少以及聚合物内相邻分子之间的作用力等部有关系.
T g与聚合物的重均分子量之间的关系,如下式所示:
式中了T g为玻璃化转变温度(K),T g∞为聚合物分子量为无限大时的T g值(K).M w为聚合物的重均分于量,C为常数.
图1.36(a,b)是聚苯乙烯玻璃化温度与其重均分子量的关系曲线。

在分子量低的阶段,T g随分子量增长而很快增高,在分子量足够大时,则与分子量几乎无关.
T g与增塑剂的用量的关系如下式所示
式中T g为混合体系的玻璃化转变温度(K),W1,2为组分1和2的重量百分数(%),Tg1,2为组分1和2的玻璃化转变温度(K).
图1.37(a,b,c)是聚氯乙烯的玻璃化转变温度与增塑剂DOP用量之间的关系曲线.由图可见,随增塑剂用量的增加,玻璃化转变温度下降,在增塑剂用虽超过50%(重量)以后,T g下降幅度减小。

T g与共聚物组分的关系,如下式所示:
式中T g为共聚物的玻璃化转变温度(K),W1,2为组分l和2的重量分数,Tg1,2为1和2各自均聚物的玻璃化转变温度(K).当W2=(1一W1)时,(1.53)式可写成如下形式
图 1.38(a,b)是苯乙烯与丁二烯无规共聚物的玻璃化转变温度与其组分比例的关系曲线,说明了,随共聚物中苯乙烯重量分数的增加而增高。

表1.6示出一些高聚物的玻璃化转变温度。

玻璃化转变温度与测定时的升温速率有很大关系。

S. Strella用DTA作了聚甲基丙烯酸甲酯在不同升温速率下的玻璃化转变温度,结果如图1.39所示.他发现玻璃化转变温度的对数与升温速率成线性关系,外推到升温速率为零时得到的T g(110℃)才是真正的坡璃化转变湿度。

玻璃化转变温度,没有很固定的数值,住往随测定方法和条件而变。

因此,在标出某聚合物的玻璃化转变温度时,应注明测定的方法和条件.。

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