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文档简介

1、热分析定义,P=f(T或T),在程序控制温度下测量,物质的物理特性,温度,技术类,P=f(T),程序控制温度3360,p -物理特性t -温度,将温度视为时间的函数,以及医药香料化妆品有机、无机药物催化火药、食品有机液晶油皂洗涤剂、橡胶聚合物塑料纤维油墨颜料染料涂料粘剂、玻璃金属陶瓷粘土矿物水泥、电子材料木质纸建筑材料污染工业废物、热分析历史、规格、热分析装置利用领域、现代热分析技术仪器配置、程序温度控制系统测量系统显示系统大气控制解释曲线往往很困难。特别是多组分样品的热分析曲线更加困难。最现实的方法是将热分析与其他仪器串连或间歇结合,连续或间歇地、在线或离线地分析逸出气体和固体残留物,推导出

2、反应机制。与其他技术相结合,主要内容,差热扫描量热differential scanning calori meter,DSC,热失重ThermoGravimetric Analyzer,TG,动态热机械分析,1,视差扫描量热计(DSC,differential scanning calori meter),w=f (t),样例,参数,功率差,程序温度,温度,差值热分析(t)DSC的装置结构,示例支持图,3 .功率补偿类型DSC测量原理3354零平衡原理,补偿一定功率以补偿样品池和基准池的t=tr-ts0;DSC测量样品和基准物质吸收的功率的差异,表示样品的焓变化。水平坐标:坐标:t或t,功率

3、或焓,4。影响DSC实验结果的因素,升序(降序)温度样品大小气氛,上升(降序)温度速度,灵敏度较高的峰值;较大的热歇斯底里症越严重,峰值温度越高。较小的分辨率通常为=10oc/min (Tg测量值=20 oc/min),不同冷却速度下的DSC曲线,冷却速度(oc/min),2.5 oC,5 oC,11典型的m TM,Tm-Tc图形和Tm=Tc交点为熔点tm0,TC/c,TM/c,120,160,200,240这种中间状态称为液晶状态。这种状态的物质称为液晶,液晶状态是物理状态下的液体,但其结构保持着晶体的秩序和固体状态。因此,具有部分晶体和液体特性的过渡状态或中间状态、液晶分类、在一定浓度的溶

4、液中的液晶材料、导热液晶(thermotropic):在一定范围的温度范围内的液晶材料、可溶性液晶(lyotropic):各种独特的性能、各种独特的性能小热膨胀系数:用于光导纤维叠加。小微波吸收系数:用于制造微波仪器。铁电性:适合显示设备、信息传递和热电检测等,液晶小分子、液晶聚合物、高分子量、液晶顺序、5.3.5聚合物液晶的研究,转变热、液晶聚合物的研究,晶体转变温度(近晶型、柱型、胆子型),介孔、极小的、结晶转换、中间晶体-各向同性转换、热效应、0.2J/g、一般结晶聚合物、IPP熔体热138 J/g、5.3.6聚合物冷结晶的研究、冷结晶:从玻璃状态开始、聚合物Tm随着辐射速度的增加,低温

5、结晶温度向低温移动。冷晶体峰消失,直到发射速度足够大。pet冷结晶现象的原因,冷结晶是由于分子链方向;如果辐射速度足够大,导线本身就已经成为结晶纤维,没有冷的结晶棒。DSC方法原理,结晶聚合物熔化时仅结晶部分发生变化;因此,熔体热实际上是破坏结晶结构所需的热。熔体热和结晶度与DSC方法成正比,快速准确。定义结晶度,其中Xc -样例结晶度(%) HF -样例熔体列(cal/g或cal/mol) h0 -结晶度为100%的同一聚合物的熔体列(cal/g或cal/mol),调查文献,LDPEH0像273al/g这样的外推,一组已知结晶度(用其他方法测量)样本,熔化热结晶度映射,直线,外部结晶度100

6、% h0,直接测量,5.4氧化诱导期(OIT),因为有抗氧剂,所以O2中的物质不会氧化。在N2气流中,温度温度温度温度5min的设定温度下,DSC基准热发射方向偏移指示材料开始氧化。抗氧化剂为耗尽,N2,O2,计时,DSC曲线为水平线,氧化诱导期(OIT),OIT= t=T2-t1,DH/dt,5.6比热容测量,DSC曲线的座标定义:(单位时间内焓的变化),程式温度控制(加热速度):等压热容量:比热容量:(1),(2),5.6.1直接比热Avrami方程,Xt-相对结晶度K-结晶度常数n -Avrami指数,成核和晶体生长机制,1- Xt=exp(-Ktn),自下而上代数:ln-ln(1-Kt

7、n) ),根据Avrami方程式,半结晶时间t1/2(结晶度达到一半),A,B,C,D,半结晶时间t1/2 3354结晶度达到一半),合成案例,纳米SiO2填充LDPE结晶特性动力学研究,韧性好,环境抗裂,冲击强度高,抗剥离容易,成膜好,热封性好;限制优点、缺点、刚性差、软化点低的薄膜红外吸收特性差异广泛应用;填充了纳米SiO2的LLDPE,LLDPE的近60%在其他情况下需要与其他聚合物或填料混合使用;具有纳米SiO2特殊纳米大小效果和表面界面效果的新型无机填料。纳米SiO2和LDPE填充混合提高了基体的模块性、热稳定性和基体的保暖性。第一步:纳米SiO2表面处理,纳米粒子具有很强的稳定性倾

8、向,因为表面积大,表面能量高,粒子处于不稳定状态。这种倾向影响粒子聚集,影响其使用及其应用效果,尤其是为了防止或减少这种聚集的发生,通过表面改性更为重要。纳米SiO2微结构,在TEM中观察到,纳米SiO2的软磁或珠状,表面有很多孤立的羟基、联生羟基(相互结合形成氢键的羟基)和双生羟基(两个羟基连接在同一硅原子上)。纳米SiO2表面处理的目的,纳米SiO2表面改性的主要目的是利用特定化学物质和纳米SiO2表面的羟基反应减少或消除羟基;同时,将有机物质引入粒子表面,降低粒子表面的极性,提高与有机介质的兼容性。表面处理对纳米SiO2的基体分散的影响,无a表面处理,B-硅烷偶联剂表面处理,步骤2:DS

9、C结晶曲线测试,Perkin-Elmer Pyris 1型DSC测试样品50 快速加热到170 ,温度5毫米样本量为5 10mg,N2流速为40mL/min。填充纳米SiO2的LLDPE示例的等温结晶DSC曲线(TC=115 oc),LLDPE,SiO2%,15%,10%,3%,0,填充纳米SiO2的LLDPE的tmax表明纳米SiO2对基体树脂起到了球晶数增加,结晶度提高的互补核作用。ln-ln(1-XT)lnt曲线(Tc=115 oC),纳米SiO2含量对LLDPE复合材料等温结晶动力学参数的影响,118 oc 117oc 116 oc 115 oc,LLDPE等温结晶温度越高,原子核越不稳定,因此整体结晶速度也越慢。(2)在相同结晶温度下,随着纳米SiO2含量的增加,t1/2先增加,然后减少,Vc和k值的变化与t1/2相反,先减少,然后增加。在填

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