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wugang0378

木虫 (小有名气)

关于Tg的问题讨论

★ ★
luo.henry(金币+2):谢谢参与!
在研究高分子材料的时候,经常要利用DSC来测量Tg值。很多网友反映,Tg测量时误差大,重复性差,曲线形状不好等问题。其实,这是一个很正常的现象,Tg指的是什么呢?Tg反应的是研究对象在加热区间内热容的变化。比如说,某个材料在Tg之前,每吸收X热量,温度升高1度,而Tg之后,每吸收X+1热量后才能升高1度,因此造成了基线上出现一个转折或平台。而其中的物理本质是什么呢?Tg本质上是和聚合物长链存在状态以及运动所需的能量有关,如果聚合物处在“塑料态”,这时链运动受到较大的限制,材料表现比较硬,脆,具有刚性,热容较小;而当处于“橡胶态”的时候,链可以在较大的空间运动,其吸收的一部分热量被用于链运动的消耗中。

由于分子链的存在状态以及运动状况和材料的热历史等紧密相关,所以材料经历的热历史不同的时候,其Tg表现就不同。另外,有些材料本身“塑料态”和“橡胶态”之间的过渡本身就不是非常明显,所以有时候会看不到Tg或基线不平。

所以,我们在报告Tg的时候,必须报告材料所经历的热历史,以及测试条件。
61楼2007-05-19 08:53:56
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mulandi

银虫 (正式写手)

好,正要学呢
62楼2007-05-22 16:57:14
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luo.henry

荣誉版主 (著名写手)

昆仑三圣何足道

引用回帖:
Originally posted by wugang0378 at 2007-5-19 08:53:
在研究高分子材料的时候,经常要利用DSC来测量Tg值。很多网友反映,Tg测量时误差大,重复性差,曲线形状不好等问题。其实,这是一个很正常的现象,Tg指的是什么呢?Tg反应的是研究对象在加热区间内热容的变化。比 ...

嗯,说的很有道理
莫道书生空议论 头颅掷处血斑斑
63楼2007-05-22 17:14:25
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pzg

luo.henry(金币+0):?说说你自己的体会或者问题可以,不要复制其他人的贴在这里!
我用的是perkinerlmer的功率补偿型DSC,感觉灵敏度很高,但基线性能不是很好。因此通常在测试完样品后立即做一条基线扣减,这在低温模式下尤为重要。
关于玻璃化温度的测定,由于玻璃化转变是一个动力学过程,因此在DSC热流曲线上表现为一个几度甚至几十度的温度区间,现在国际上还没有一个统一的读取方法,一般的随机软件都选择重复性好的点作为玻璃化温度。在公布Tg时,要注明热历史(升温降温速率和退火时间等),要注明是选择台阶上的哪一个特征点作为转变温度(半比热、半宽、极限假想温度),否则给出的Tg没有可比性。另外,Tg还和结晶度有关,对于半结晶体系应注明。
对于基线不平行的问题,个人认为有2个原因,一是仪器本底基线不平整,二是玻璃态和液态比热随温度变化的规律不同。因此在进行玻璃化温度的读取时,最好不要直接从热流曲线上读,而是用2线法或3线法获得比热曲线后在比热曲线上读Tg,同时可考虑用fictive temperature做为Tg,即外推过冷液态和外推玻璃态焓曲线(比热曲线的积分曲线)的交点,即使前后基线不平行也没有关系。

至于前后基线不平行的动力学分析,就采用S型基线好了,没有什么特殊的。对于仪器自带的动力学软件,我个人认为很大程度上是仪器商的商业行为,很靠不住。只要谱图不很规整,这些动力学软件就会胡乱给结果,千万当心。我现在都是自己编程序解决。
64楼2007-05-24 19:01:37
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