热分析在高分子材料中应用.pptx
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热分析在高分子材料中的应用;热分析概述
差示扫描量热分析法
DSC在高分子材料领域的应用实例
;热分析概述;重要热分析技术:;定义
在温度程序控制下,测量试样相对于参比物的热流速率随温度或时间变化的一种技术。
原理
在给予样品和参比品相同的功率下,测定样品和参比品两端的温差?T,然后根据热流方程,将?T(温差)换算成?Q(热量差)作为信号的输出。
; DSC在被运用时,试样在受热或冷却过程中,由于发生物理变化或化学变化而产生热效应,在差热曲线上会出现吸热峰或放热峰。试样发生力学状态变化时(例如由玻璃态转变为高弹态),虽无吸热或放热现象,但比热有突变,表现在差热曲线上是基线的突然变动。试样内部这些热效应均可用DSC进行检测,发生的热效应大致可归纳为:
(1)吸热反应。如结晶、蒸发、升华、化学吸附、脱结晶水、二次相变(如高聚物的玻璃化转变)、气态还原等。
(2)放热反应。如气体吸附、氧化降解、气态氧化(燃烧)、爆炸、再结晶等。
(3)可能发生的放热或吸热反应。结晶形态的转变、化学分解、氧化还原反应、固态反应等。 ;DSC中热流差能反映样品随温度或时间变化所发生的焓变:样品吸收能量时,焓变为吸热;当样品释放能量时,焓变为放热。
DSC测量样品吸热和放热与温度或时间的关系
吸热 热流入样品,即样品吸收外界热量,为负值。
放热 热流出样品,即样品对外界放出热量,为正值。
一般在DSC热谱图中,
吸热(endothermic)效应用凸起的峰值来表征 (热焓增加);
放热(exothermic)效应用反向的峰值表征(热焓减少)。;ZnO-PA6-0.07%;DSC在高分子材料领域的应用实例;非等温结晶动力学过程研究方法:;3.2 PA6及其杂化材料非等温结晶行为研究;3.2.1 用Jeziorny法进行非等温结晶动力学的研究 ;Samples;Samples;从表3.4可以看出
与纯料相比,在相同的降温速率下PA6/RNS复合材料的t1/2均大于纯料,其中PA6/RNS-0.1%增加的最多,这表明无机纳米颗粒RNS使材料的结晶速率降低。
在不同的降温速率下,样品的结晶焓值不一样,说明降温速率对材料的结晶度有影响。
从表3.5可以看出
n值相对纯料PA6均变化不大??表明SiO2未改变复合材料的非等温结晶机理。在相同的降温速率下,Kc相对纯料均有所下降,说明SiO2的引入降低了结晶速率,抑制了PA6的结晶和成核。同一样品在不同的降温速率下,K和Kc随着降温速率的增加而增大,说明降温速率对PA6的降温速率有影响。随着SiO2含量的增加,K和Kc稍有增加,这可能与分子量下降有关。;图 3.9不同相对结晶度下PA6中logt对 关系图;
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