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DSC-100 差示扫描量热仪 检测环氧树脂Tg的影响因素

热分析仪



  • 玻璃化转变温度是环氧树脂材料的一个重要特性,使用DSC测试时其结果受到待测样品粒度大小、样品用量、仪器升温速率和样品装填的紧密程度等各种因素的影响。

    实验仪器 DSC-100 差示扫描量热仪



    实例图谱



    1.样品颗粒大小的影响

    因为传热量与传热面积成正比,即传热面积越大,传热量就越大。在同样重量样品的情况下,样品粒径越大,其表面积就越小,传热量就越小,使样品达到热力学平衡的程度就小,产生热滞后就大。因此,在实际DSC测试中,要求样品粒径越小越好。

    使用样品颗粒测Tg点时,即使颗粒较小,得到的DSC曲线的平台和台阶也不是很明显,但颗粒小的效果要好于颗粒大的。

    2.样品量的影响

    同样材料的样品在不同重量的情况下,要使它达到热力学平衡熔点,它们所吸收的总热量大小是不同的。在同样传热的条件下,重量越大,达到热力学平衡的差距就越大。这就是不同重量样品量影响的原因。样品重量越大,玻璃化转变越明显,但是曲线偏离基线也越大。

    考虑到分析曲线要作对比,曲线既要清楚看到变化过程,又不能偏离基线过大,要适中选取。

    3.升温速率的影响

    在同距离的条件下,升温速率大小与样品达到热力平衡的程度成反比,也就是与样品产生热滞后的程度成正比。因此,升温速率越大,热滞后就越严重,玻璃化转变过程越明显,测得的Tg值越高。

    4.颗粒和粉末的影响

    使用样品粉末测Tg点时,得到的DSC曲线具有明显的平台和台阶,玻璃化转变过程比较明显,而使用颗粒时,得到的是一条几乎平滑的曲线,看不到明显的玻璃化转变过程,效果较差,取点计算比较困难。

    5.样品与坩埚底部紧密程度的影响

    制样时使样品保持薄且平的片状以减少传热梯度对测试有力,但有时我们很难做到薄且平的片状,这是把样品磨成粉末状反而更容易实现。

    样品颗粒间隙越小,热滞后就小,越容易达到热力学平衡,样品压实后得到的结果较好,也利于分析。

    综上,用DSC-100测试环氧树脂Tg的条件为:

    1)样品颗粒对DSC结果影响较大。样品颗粒越小越好,最好是研磨成粉末状。

    2)样品用量对DSC结果影响明显。一般样品用量为10mg~15mg左右为宜。

    3)仪器升温速率对DSC结果影响明显。一般仪器升温速率为10/min~15/min左右为宜。

    4)装在铝坩埚里的待测样品要用工具压实。



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  • tutm

    第1楼2013/09/16

    楼主写的这段是不是还有其它原因?



    我们过去用其它仪器,取1mm左右大小的颗粒做,也能得到良好的曲线啊;是不是你还有些操作方面问题?比如压力太大导致了坩埚底部不平整。能不能发个颗粒物测试的对比图和压制好的坩埚图片看看?

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  • butterflygys

    第2楼2013/09/16

    如果颗粒测不出Tg,碾成粉末也够呛吧,而且碾成粉末的话有可能会破坏样品的结构,我很少做碾碎的步骤,不知各位专家在这方面有何经验可以传授。

    tutm(tutm) 发表:

    我们过去用其它仪器,取1mm左右大小的颗粒做,也能得到良好的曲线啊;是不是你还有些操作方面问题?比如压力太大导致了坩埚底部不平整。能不能发个颗粒物测试的对比图和压制好的坩埚图片看看?

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  • tutm

    第3楼2013/09/16

    是啊,我就是觉得如果不是仪器设置问题,那就应该有样品制样的原因了。对聚合物来说研磨应该是不可取的,用刀片刮取样品粉末都可能改变原来的超分子结构,更不用说研磨了。高聚物一般就是用刀片切取或用剪刀剪取一些颗粒来测,尽可能使样品少受高应力的挤压。

    butterflygys(butterflygys) 发表:如果颗粒测不出Tg,碾成粉末也够呛吧,而且碾成粉末的话有可能会破坏样品的结构,我很少做碾碎的步骤,不知各位专家在这方面有何经验可以传授。

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  • 热力科技

    第4楼2013/09/23

    Tg81.4是哪个点,采用的是何标准?请教一下!

    秋诗凝(v2788244) 发表:玻璃化转变温度是环氧树脂材料的一个重要特性,使用DSC测试时其结果受到待测样品粒度大小、样品用量、仪器升温速率和样品装填的紧密程度等各种因素的影响。

    实验仪器 DSC-100 差示扫描量热仪



    实例图谱



    1.样品颗粒大小的影响

    因为传热量与传热面积成正比,即传热面积越大,传热量就越大。在同样重量样品的情况下,样品粒径越大,其表面积就越小,传热量就越小,使样品达到热力学平衡的程度就小,产生热滞后就大。因此,在实际DSC测试中,要求样品粒径越小越好。

    使用样品颗粒测Tg点时,即使颗粒较小,得到的DSC曲线的平台和台阶也不是很明显,但颗粒小的效果要好于颗粒大的。

    2.样品量的影响

    同样材料的样品在不同重量的情况下,要使它达到热力学平衡熔点,它们所吸收的总热量大小是不同的。在同样传热的条件下,重量越大,达到热力学平衡的差距就越大。这就是不同重量样品量影响的原因。样品重量越大,玻璃化转变越明显,但是曲线偏离基线也越大。

    考虑到分析曲线要作对比,曲线既要清楚看到变化过程,又不能偏离基线过大,要适中选取。

    3.升温速率的影响

    在同距离的条件下,升温速率大小与样品达到热力平衡的程度成反比,也就是与样品产生热滞后的程度成正比。因此,升温速率越大,热滞后就越严重,玻璃化转变过程越明显,测得的Tg值越高。

    4.颗粒和粉末的影响

    使用样品粉末测Tg点时,得到的DSC曲线具有明显的平台和台阶,玻璃化转变过程比较明显,而使用颗粒时,得到的是一条几乎平滑的曲线,看不到明显的玻璃化转变过程,效果较差,取点计算比较困难。

    5.样品与坩埚底部紧密程度的影响

    制样时使样品保持薄且平的片状以减少传热梯度对测试有力,但有时我们很难做到薄且平的片状,这是把样品磨成粉末状反而更容易实现。

    样品颗粒间隙越小,热滞后就小,越容易达到热力学平衡,样品压实后得到的结果较好,也利于分析。

    综上,用DSC-100测试环氧树脂Tg的条件为:

    1)样品颗粒对DSC结果影响较大。样品颗粒越小越好,最好是研磨成粉末状。

    2)样品用量对DSC结果影响明显。一般样品用量为10mg~15mg左右为宜。

    3)仪器升温速率对DSC结果影响明显。一般仪器升温速率为10/min~15/min左右为宜。

    4)装在铝坩埚里的待测样品要用工具压实。



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  • KK-yiqi

    第5楼2013/09/23

    应助达人

    取一些一个面平坦的碎块,制样时压紧,结果不会比你的粉体差的,关键是不会改变样品的状态。

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  • scutony

    第6楼2013/12/21

    学习了,非常感谢!

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