DSC原理应用：测定玻璃化转变温度

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玻璃化转变是热力学函数的一种二级转变，区别于一级转变如结晶或熔融。在热谱图上，玻璃化转变表现为基线偏移，且伴随有dH/dt的不连续变化。从分子运动角度看，玻璃化转变涉及非晶聚合物或结晶聚合物的非晶部分中分子链段的微布朗运动。在玻璃化温度以下，分子运动基本冻结；而当到达Tg后，运动活力增加，热容量变大，导致基线向吸热一侧移动。

玻璃化转变温度的确定基于DSC曲线上的基线偏移，表现为出现一个台阶。通常，通过确定曲线前沿切线与基线的交点来确定Tg。影响Tg的因素众多，包括化学结构、相对分子量、结晶度、交联固化、样品历史效应（如热历史、应力历史、退火历史、形态历史等）。具体来说，僵硬的主链或带有较大侧基的聚合物具有较高Tg；而链间具有较强吸引力的高分子，不易膨胀，同样具有较高的Tg。相反，分子链上挂有松散侧基的聚合物，其分子结构更加松散，增加了自由体积，导致Tg降低。

综上所述，玻璃化转变是热力学函数的一种二级转变，通过热谱图上的基线偏移和DSC曲线上的特定特征点来确定Tg。影响Tg的因素多样，从化学结构到样品历史效应，都可能对Tg产生影响。理解这些因素有助于更准确地测定玻璃化转变温度，进而深入研究聚合物材料的性质和行为。

扩展资料

现代热分析是指在程序控温下，测量物质的物理性质随温度变化的一类技术。人们通过检测样品本身的热物理性质随温度或时间的变化，来研究物质的分子结构、聚集态结构、分子运动的变化等。 应用最多的热分析仪器是功率补偿型DSC、热流型DSC、差热式DTA、热重TG等。 DSC是研究在温度程序控制下物质随温度的变化其物理量（ΔQ和ΔH）的变化，即通过程序控制温度的变化，在温度变化的同时，测量试样和参比物的功率差（热流率）与温度的关系。