玻璃化转变温度Tg的测定
DTA、DSC、TG、DTG测试方法及表征

天然橡胶(NB)和乙丙橡胶(EPDM) 的二元共混物的DTG曲线。
4、 高分子材料氧化诱导期的测定 测定高分子材料 的热氧化稳定 性可采用DSC 或DTA法,也 可用TG法。 图为聚乙烯热氧 化诱导期 (OIT)的测 定曲线。
底密度聚乙烯在200℃的TG曲线 结果表明A的氧化诱导期短,耐氧化性能差, 被淘汰.B则合格
2.3.2操作条件方面的影响
2.记录(走纸)速率的影响 3.气氛的影响 4.灵敏度的影响
2.3.3样品方面的影响因素
(1)样品用量的影响
样品用量主要影响 热传导(温度梯度) 挥发性产物的扩散(逸 出气体) 影响TG曲线的形状 样品用量在仪器灵敏度 允许范围内,用小量的 试样较好。例如a.空的 坩埚b.0.2克c.0.6克
2.2.3失重率的计算
根据原始试样用量及各温度区间的失重量, 可以分别计算各温度区间的失重百分率。 失重率计算式如下:失重前的重量与失重后的 重量之差除以样品重量 失重率=(W0-W1)/W0×100%
2.3影响热重曲线的因素
温度的动态特性和天平的平衡特性,使影响热 重曲线(TG曲线)的因素更加复杂 影响因素可分为三个方面: 仪器方面的影响 操作条件方面的影响 样品方面的影响
(2)样品粒度、形状和装填的影响 颗粒过大的试样会爆裂而造成TG曲线 形状异常。 样品的装填方式对TG有影响,主要是 改变了热传导及质量传递性能。样品 装填越紧密,接触越好,有利于热传 导。
(3)试样性质的影响
试样的比热、导热性和反应热对热重 曲线都有影响
3.4TG, DTG在高分子科学与工程中应用
TG, DTG 的定量性强,能准确测定物质的变 化速率 近年来在冶金学、漆料及油墨科学、制陶学、 食品工艺学、无机化学、有机化学、生物 化学及地球化学等学科中,热重法都有广 泛的应用。
玻璃化温度的测定方法单元电子教材(精)

《塑料成型加工基础》单元电子教材
高分子玻璃化温度测定方法
一、测定意义
由于玻璃化温度是非晶高聚物作为塑料使用时的耐热温度(或最高使用温度)和作为橡胶使用的耐寒温度(或最低使用温度)。
因此在实际应用高聚物时,首先必须测定其玻璃化
温度,以确定其应用场合。
二、测定原理
高聚物在发生玻璃化转变的同时,高聚物的密度、比体积、热膨胀系数、比热容、折光
指数等物性参数发生变化,因此,通过相应的实验,对高聚物试样进行测试,就可以测出玻璃化温度值。
三、测定方法
玻璃化温度测定最常用的方法有:热-机械曲线法、膨胀计法、电性能测试法、差热分
析法和动态力学法等。
1、热-机械曲线法
无定形高聚物处于玻璃态时,在外力作用下只产生较小的形变,当外力撤除后,形变立即恢复原状。
当温度升高到玻璃化温度时,分子链段可以发生运动,从而使分子链不断改变其形状,在外力作用下,高聚物可以发生很大的不可逆形变。
通过测定这一形变转变点的温度,即为玻璃化转变温度。
2、膨胀计法
膨胀计法测定高聚物的T g是利用体积(比容)随温度的变化来测定。
聚合物在玻璃态
时的体积膨胀率不如高弹态时大。
3、差热分析法
利用高聚物的随温度的变化会产生焓变,其焓变转变点的温度即为高聚物的Tg。
或等压热容发生突变时的温度。
一般采用差式扫描量热仪来测定,通常称为DSC测定法测定原理:在等速升温的条件下,连续测定被测试样与某种热惰性物质(Al2O3)温度
差保持为零所需的热量对温度的依赖关系。
利用基线的突变测定。
玻璃化温度

对于非晶聚物,对它施加恒定的力,观察它发生的形变与温度的关系,通常特称为温度形变曲线或热机械曲线。
非晶聚物有三种力学状态,它们是玻璃态、高弹态和粘流态。
在温度较低时,材料为刚性固体状,与玻璃相似,在外力作用下只会发生非常小的形变,此状态即为玻璃态:当温度继续升高到一定范围后,材料的形变明显地增加,并在随后的一定温度区间形变相对稳定,此状态即为高弹态,温度继续升高形变量又逐渐增大,材料逐渐变成粘性的流体,此时形变不可能恢复,此状态即为粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变,称为玻璃化转变,它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度,或是玻璃化温度。
玻璃化温度是指无定型聚合物(包括结晶型聚合物中的非结晶部分)由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。
是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度。
通常用Tg表示。
没有很固定的数值,往往随着测定的方法和条件而改变。
高聚物的一种重要的工艺指标。
在此温度以上,高聚物表现出弹性;在此温度以下,高聚物表现出脆性,在用作塑料、橡胶、合成纤维等时必须加以考虑。
如聚氯乙烯的玻璃化温度是80℃。
非晶态(无定形)高分于可以按其力学性质区分为玻璃态、高弹态和粘流态三种状态。
高弹态的高分子材料随着温度的降低会发生由高弹态向玻璃态的转变,这个转变称为玻璃化转变。
它的转变温度称为玻璃化温度Tg。
如果高弹态材料温度升高,高分子将发生由高弹态向粘流态的转变,其转变温度称为粘流温度Tf。
当玻璃态高分子在Tg温度发生转变时,其模量降落达3个数量级,使材料从坚硬的固体突然变成柔软的弹性体,完全改变了材料的使用性能。
高分子的其他很多物理性质,如体积(比体积)、热力学性质(比热容、焓)和电磁性质(介电常数和介电损耗、核磁共振吸收谱线宽度等)均有明显的变化。
作为塑料使用的高分子,当温度升高到玻璃化转变温度以上时,便失去了塑料的性能,变成了橡胶。
平时我们所说的塑料和橡胶是按它们的Tg是在室温以上还是在室温以下而言的。
dsc测玻璃化转变温度原理

dsc测玻璃化转变温度原理DSC测玻璃化转变温度原理玻璃化转变温度(Tg)是指在升温过程中,非晶态材料从高温液态向低温固态转变的临界温度。
玻璃化转变温度是非晶态材料的一个重要物理性质参数,对材料的力学性能、热学性质、电学性质等有着重要影响。
测定玻璃化转变温度对于了解材料的性质、优化材料的配方以及控制材料的加工过程具有重要意义。
差示扫描量热法(DSC)是一种常用的测定玻璃化转变温度的方法。
DSC测定玻璃化转变温度的原理基于材料在转变过程中的热响应差异。
在DSC实验中,被测样品与一个参比样品同时放置在两个独立的炉腔中,通过控制两个炉腔的温度来实现样品的升温和冷却过程。
当样品经历玻璃化转变温度时,其热容发生突变,从而引起DSC曲线上的峰值或跳变。
通过测定DSC曲线上的峰值或跳变温度,可以得到材料的玻璃化转变温度。
DSC测定玻璃化转变温度的实验步骤如下:1. 准备样品:将待测样品和参比样品分别制备成相同形状和大小,以保证测定的准确性。
2. 夹持样品:将待测样品和参比样品分别夹持在DSC实验仪的样品舱中,确保样品与仪器接触良好。
3. 设置实验条件:根据具体需求,设置实验条件,包括升温速率、冷却速率以及实验温度范围等。
4. 开始实验:启动DSC实验仪,开始升温过程。
实验仪会同时记录样品和参比样品的温度变化和吸热/放热情况。
5. 分析数据:通过分析DSC曲线,找到样品发生玻璃化转变的温度。
通常,玻璃化转变温度对应的峰值或跳变温度会在DSC曲线上显现出来。
DSC测定玻璃化转变温度的优势在于其操作简便、结果可靠、重复性好。
同时,DSC实验仪还可以通过测定热容变化来研究材料的热学性质、热稳定性以及相变行为等。
因此,DSC成为了研究材料性质和加工过程的重要工具。
除了DSC外,还有其他方法可以用于测定玻璃化转变温度,如差示热分析法(DTA)、差示热重分析法(TGA)等。
这些方法在原理和操作上有所不同,但都可以用于测定材料的玻璃化转变温度。
pcb板tg值标准

pcb板tg值标准
PCB板(Printed Circuit Board,印制电路板)的Tg值(玻璃化转变温度)是一个重要的参数,它是指PCB板在受到一定外力作用时,材料由脆性向
韧性转变的温度。
Tg值是衡量PCB板耐热性能的重要指标之一,其标准因不同的应用场景和材料而异。
一般来说,PCB板的Tg值分为普通Tg、中Tg和高Tg三个等级。
根据不同的等级,Tg值的范围如下:
1. 普通Tg(也叫低Tg):≥125℃。
2. 中Tg:≥150℃。
3. 高Tg:≥170℃。
Tg值的测定方法采用的是IPC-TM-650标准要求的方法。
Tg值越高,表明板材在压合时对温度的要求越高,压出来的板子也会比较硬和脆,这在一定程度上会影响后工序机械钻孔的质量以及使用时的电性特征。
因此,在选择PCB板时,需要根据具体的应用场景和要求来选择合适的Tg值等级。
此外,使用高Tg板材可以改善和提高印制线路板的耐热性、耐化学性、耐
潮湿性、耐稳定性等特征。
因此,在选择板材时,需要考虑产品使用的环境,以保证性能的持久性。
一般来说,板材供应商会提供各类板材的参数供选择。
总之,PCB板的Tg值标准因不同的应用场景和材料而异,需要根据具体的要求来选择合适的Tg值等级。
玻璃化转变温度

玻璃化转变是非晶态高分子材料固有的性质,是高分子运动形式转变的宏观体现,它直接影响到材料的使用性能和工艺性能,因此长期以来它都是高分子物理研究的主要内容。
由于高分子结构要比低分子结构复杂,其分子运动也就更为复杂和多样化。
根据高分子的运动力形式不同,绝大多数聚合物材料通常可处于以下四种物理状态(或称力学状态):玻璃态、粘弹态、高弹态(橡胶态)和粘流态。
而玻璃化转变则是高弹态和玻璃态之间的转变,从分子结构上讲,玻璃化转变温度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变热,所以它既不是一级相变也不是二级相变(高分子动态力学中称主转变)。
在玻璃化转变温度以下,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;而在玻璃化转变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现出粘流性质。
玻璃化转变温度(Tg)是非晶态聚合物的一个重要的物理性质,也是凝聚态物理基础理论中的一个重要问题和难题,是涉及动力学和热力学的众多前沿问题.玻璃转变的理论一直在不断的发展和更新.从20世纪50年代出现的自由体积理论到现在还在不断完善的模态涡合理论及其他众多理论,都只能解决玻璃转变中的某些问题.一个完整的玻璃转变理论仍需要人们作艰苦的努力.对于非晶聚物,对它施加恒定的力,观察它发生的形变与温度的关系,通常特称为温度形变曲线或热机械曲线。
非晶聚物有四种力学状态,它们是玻璃态、粘弹态、高弹态和粘流态。
在温度较低时,材料为刚性固体状,与玻璃相似,在外力作用下只会发生非常小的形变,此状态即为玻璃态:当温度继续升高到一定范围后,材料的形变明显地增加,并在随后的一定温度区间形变相对稳定,此状态即为高弹态,温度继续升高形变量又逐渐增大,材料逐渐变成粘性的流体,此时形变不可能恢复,此状态即为粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变,称为玻璃化转变,它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度,或是玻璃化温度。
什么是玻璃化转变温度
什么是玻璃化转变温度
玻璃化转变温度(Tg)是指非晶态物质在升温过程中从高粘度液体状态向低粘度液体状态转变的温度。
玻璃化转变是非晶态高分子材料固有的性质,是高分子运动形式转变的宏观体现,它直接影响到材料的使用性能和工艺性能。
玻璃化转变温度可以通过多种方法进行测量,其中最常用的方法是差示扫描量热法(DSC)和动态机械分析法(DMA)。
DSC法是利用样品与参比样品之间的热容差异,通过测量样品的热流量变化来测量玻璃化转变温度。
DSC法具有测量简便、测试速度快等优点,可以测量大多数非晶态物质的玻璃化转变温度。
DMA法是利用样品受力时的形变变化,通过测量样品的弹性模量变化来测量玻璃化转变温度。
玻璃化转变温度是高分子聚合物的重要特征温度之一,对于材料的加工、制备和应用具有重要的影响。
因此,测量玻璃化转变温度是材料研究和开发中的重要问题。
以上信息仅供参考,建议查阅专业书籍或者咨询专业人士。
玻璃化转变温度单体
玻璃化转变温度单体
玻璃化转变温度(Glass Transition Temperature,简称Tg)是指在一定条件下,聚合物由玻璃态(非晶态或亚晶态)转变为橡胶态(高分子链段流动性增强的状态)的温度。
Tg是聚合物材料的一个重要物理性质,直接影响其在实际应用中的性能。
Tg的值取决于具体的聚合物种类。
以下是一些常见聚合物的Tg:
聚乙烯(Polyethylene):-125°C
聚丙烯(Polypropylene):-20°C
聚苯乙烯(Polystyrene):100°C
聚醚酮(Polyetherketone):150°C
聚酰胺(Polyamide,尼龙):多种类型,通常在50°C到100°C之间
Tg的测定通常通过热分析技术,例如差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC)或动态力学热分析仪(Dynamic Mechanical Analysis,DMA)来进行。
值得注意的是,Tg并不是一个明确的温度点,而是一个温度范围,因为玻璃化转变是一个渐变的过程。
在Tg附近,聚合物的性质会发生显著的变化,比如机械性能、热性能和透明度等。
这对于塑料加工、复合材料设计以及其他工程应用都具有重要意义。
两次升温曲线玻璃化转变温度 tg 的差异.
一、概述玻璃化转变温度tg 是指一种非晶聚合物从玻璃态向橡胶态转变的温度。
对于聚合物材料的性能和应用而言,tg 是一个重要的参数,它影响着材料的力学性能、尺寸稳定性和加工性能。
在实际应用中,通常通过热机械分析 (TMA) 或动态热机械分析 (DMA) 等手段来测定 tg。
二、两次升温曲线1. 定义两次升温曲线是指在热分析实验中通过两次升温测试得到的反映材料玻璃化转变的温度-时间曲线。
通常第一次升温曲线得到的 tg 记为tg1,第二次升温曲线得到的 tg 记为 tg2。
2. 实验原理在进行两次升温曲线实验时,首先对样品进行首次升温,然后冷却至室温后再次升温。
通过比较两次升温过程中的温度-时间曲线,可以得到材料的 tg1 和 tg2,从而判断材料的热历程和玻璃化转变温度的差异。
三、研究意义1. 理论意义通过研究两次升温曲线玻璃化转变温度 tg 的差异,可以深入理解非晶聚合物玻璃化转变的动力学过程和机制,对于进一步揭示非晶聚合物结构与性能之间的关系具有重要的理论意义。
2. 应用价值玻璃化转变温度 tg 的差异与非晶聚合物的微观结构、成分特性密切相关,对于合理选择与设计非晶聚合物材料,优化材料的制备工艺和改善材料的性能具有重要的应用价值。
四、影响因素1. 化学结构非晶聚合物的化学结构决定了其分子链的运动特性和玻璃化转变的方式,从而影响了 tg 的数值和差异程度。
2. 成分特性非晶聚合物的成分特性对其玻璃化转变温度 tg 有重要影响,不同成分的非晶聚合物可能具有不同的 tg1 和 tg2。
3. 加工工艺在材料的加工工艺中,外界作用下会导致非晶聚合物分子链的排列和运动方式发生改变,从而影响了 tg1 和 tg2 的数值和差异。
五、研究方法1. TMA热机械分析 (TMA) 是一种常用的实验手段,通过控制温度和施加载荷来测定材料的热膨胀性能、玻璃化转变温度等参数。
2. DMA动态热机械分析 (DMA) 利用交变应变场来研究材料的动态力学性能和玻璃化转变温度,是研究 tg1 和 tg2 的重要手段。
聚合物的玻璃化转变温度
聚合物的玻璃化转变温度姓名:罗新杰学号:班级:高分子材料与工程一班摘要:在高分子科学中,聚合物的玻璃化转变是一个非常重要的现象,玻璃化转变是非晶态高分子材料固有的性质,是高分子运动形式转变的宏观体现,它直接影响到材料的使用性能和工艺性能,因此长期以来它都是高分子物理研究的主要内容。
本文主要简单地介绍玻璃化转变温度的相关知识和理论。
前言:玻璃化转变温度(Tg)是非晶态聚合物的一个重要的物理性质,也是凝聚态物理基础理论中的一个重要问题和难题,是涉及动力学和热力学的众多前沿问题。
玻璃转变的理论一直在不断的发展和更新。
从20世纪50年代出现的到现在还在不断完善的模态祸合理论及其他众多理论,都只能解决玻璃转变中的某些问题。
一个完整的玻璃转变理论仍需要人们作艰苦的努力。
对于非晶聚物,对它施加恒定的力,观察它发生的形变与温度的关系,通常特称为温度-形变或热机械曲线。
非晶聚物有四种力学状态,它们是玻璃态、粘弹态、高弹态和粘流态。
在温度较低时,材料为刚性固体状,与玻璃相似,在外力作用下只会发生非常小的形变,此状态即为玻璃态,当温度继续升高到一定范围后,材料的形变明显地增加,并在随后的一定温度区间形变相对稳定,此状态即为高弹态,温度继续升高形变量又逐渐增大,材料逐渐变成粘性的流体,此时形变不可能恢复,此状态即为粘流态。
我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变,称为玻璃化转变,它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度,或是。
高分子材料玻璃化转变的表征可提供丰富的信息,例如固化程度、热历史、材料的最高服役温度,共聚、共混物组分的相容性和相分离,组分的定性和定量等等,因此长期以来它都是高分子物理研究的主要内容。
所以我们得研究和掌握不同高分子玻璃化转变温度的测试方法,并比较不同测试方法的优缺点。
通过对玻璃化转变温度的不断研究,人们逐渐了解了影响玻璃化转变温度的不同因素,从而能更加灵活的处理和运用聚合物的玻璃化转变温度。
让玻璃化转变温度得到更加广泛的应用。