1、DTA，DSC在高聚物的研究中的應用十分廣泛，可以獲得聚合物體系的各種轉變溫度各種轉變溫度。以及熱轉變的各種參數，下面分成幾個方面來介紹。DSC和DTA在功能上基本相同，在研究聚合物熱，反應熱及固化反應和高分子反應等方面這兩種方法是十分有效的。除此而外，以上的研究中，DSC與DTA應用更占優勢。針對聚合物：DTA：定性定性測定Tg，Tm等，測定熱穩定性，耐熱性，檢測氧化反應，聚合反應等其它。DSC：定量定量測定：熱化學測量Hm，He，比熱，動力學，分解，結晶H聚合反應， 例1用DTA測定聚苯乙烯的玻璃化轉變。由于聚苯乙烯的玻璃態和高彈態的比熱不同，所以在差熱曲線上有一個轉折，Tg=82例1，商

2、品尼龍-6在氦氣和空氣中的DTA曲線。由于在空氣中氧化約在在180基線急劇偏基線急劇偏向放熱方面，并與熔向放熱方面，并與熔融吸熱峰相重合，而融吸熱峰相重合，而在氦氣中因有惰性氣在氦氣中因有惰性氣體的保護，只呈熔融體的保護，只呈熔融吸熱峰。吸熱峰。其它聚合物也有其它的現象。1為在氦氣中，2為在空氣中 放熱放熱熔融吸熱峰熔融吸熱峰例2，低壓聚乙烯的DTA曲線，在空氣中的差熱曲線上于熔融和分解兩吸收峰之間出現兩個小氧化峰（見圖）?？梢娍梢娫谳^高溫度下氧化作用在較高溫度下氧化作用是顯著的。是顯著的。對于高聚物氧化類化學反應，由于反應熱比熔融熱大，故須在惰性氣體中實驗。 1為在空氣中，2為在氦氣中熔融氧

3、化峰聚甲基丙烯酸甲酯的差熱曲線，可以明顯看出，PMMA的MMA含量不同則曲線形狀不同，玻璃化溫度隨玻璃化溫度隨MMA含量的增加而含量的增加而降低降低 用分析手段測定共聚物的熱轉變，可借以闡明無規，嵌段共聚物的形態結構。在差熱曲線出現兩個峰，表明是嵌段乙丙共聚物，一個峰表示聚乙烯的熔點，另一個峰表示聚丙烯的熔點。只有一個峰的是無規共聚物。 （a）嵌段共聚物（49%丙烯）；A乙烯B丙烯（b）無規共聚物 （15%丙烯）A用DTA研究未拉伸的和經過拉伸的尼龍6、尼龍66、尼龍610和滌綸等纖維時發現未拉伸的纖維只有一個熔融吸熱峰，而經過拉伸的纖維有兩個吸熱峰，其中第一個峰是拉伸過的纖維取向吸熱峰。DS

4、C譜圖具有熱力學函數意義，因為(dH/dt)/(dT/dt)=dH/dT=Cp(比熱容)dH/dt為DSC譜的縱坐標， dT/dt為升、降溫速率（在DSC實驗中一般為定值），故縱坐標的高低表明了此時樣品比熱的相對大小。用DSC法求得的熔融熱可計算結晶性高聚物的結晶度。X= Hf/ H 熔融熱Hf，與完全結晶熔融熱H 熱重法，它的淵源比差熱分析還要早。十八世紀,1782年英國J Wedgood首次記錄瓷土的熱彭脹曲線和瓷土的溫度-重量變化曲線，開創了熱重法。“熱天平”這個詞是日本東北大學教授本多光太郎（K Honda）于1915年首次提出來的。 1953年W L De Keyser發明了微商熱重

5、法 我國第一臺商品熱天平是在60年代初由北京光學儀器廠研制生產的 熱重法熱重法是在程序控制溫度下，測量物質的是在程序控制溫度下，測量物質的質量與溫度或時間的函數關系的一種技術質量與溫度或時間的函數關系的一種技術 W=f（T或t） 式中：W為物質質量，T為溫度，t為時間 熱重曲線或TG曲線 TG曲線縱坐標表示重量（mg），向下表示重量減少，向上表示重量增加；橫坐標表示溫度T（或K）或時間t，從左往右表示T或t增加 微商熱重法微商熱重法DTG是將熱重法得到的熱重曲線對時間或溫度一階微商一階微商的方法 記錄的曲線為微商熱重曲線簡稱記錄的曲線為微商熱重曲線簡稱DTG曲曲線線，縱坐標為質量變化速率，dm

6、/dt或dm/dT；橫坐標為時間或溫度縱坐標也可是失重百分刻度，把失重百分率直接表示為溫度或時間的函數。根據原始試樣用量及各溫度區間的失重量，可以分別計算各溫度區間的失重百分率。失重率計算式如下：失重前的重量與失重后的失重前的重量與失重后的重量之差重量之差（W0W1）除以樣品重量除以樣品重量W0失重率失重率=（W0W1）/W0100%n溫度的動態特性和天平的平衡特性，使影響熱重曲線（TG曲線）的因素更加復雜 影響因素可分為三個方面：n儀器方面儀器方面的影響n操作條件方面操作條件方面的影響n樣品方面樣品方面的影響 u包括爐子形狀包括爐子形狀u試樣支持器形狀試樣支持器形狀u天平和記錄機構的靈敏度天

7、平和記錄機構的靈敏度u試樣容器（坩堝）材料等試樣容器（坩堝）材料等 u浮力和對流兩種因素，因隨機性較大，也是熱重法誤差來源，必須予以注意。1.升溫速率升溫速率是對TG曲線測定影響最大的因素。 升溫速率不同，造成爐壁與坩堝間溫度差也不同，可以產生314 的溫差。2.記錄（走紙）速率的影響記錄（走紙）速率的影響3.氣氛的影響氣氛的影響樣品用量主要影響熱傳導（溫度梯度）揮發性產物的擴散（逸出氣體）影響TG曲線的形狀樣品用量在儀器靈敏度允許范圍內，用小量的試樣較好。例如a.空的坩堝b.0.2克c.0.6克 顆粒過大的試樣會爆裂而造成顆粒過大的試樣會爆裂而造成TG曲線曲線形狀異常。形狀異常。 樣品的裝填

8、方式對TG有影響，主要是改變了熱傳導及質量傳遞性能。樣品樣品裝填越緊密，接觸越好，有利于熱傳裝填越緊密，接觸越好，有利于熱傳導。導。試樣的比熱、導熱性和反應熱對熱重曲線都有影響TG, DTG 的定量性強，能準確測定物質的變化速率近年來在冶金學、漆料及油墨科學、制陶學、食品工藝學、無機化學、有機化學、生物化學及地球化學等學科中，熱重法都有廣泛的應用。 熱重法在高分子行業主要用來評估:高分子材料的熱穩定材料的熱穩定性添加劑對熱穩定添加劑對熱穩定的影響氧化穩定性氧化穩定性的測定含濕量和添加劑含量的測定含濕量和添加劑含量的測定反應動力學的研究和共聚物反應動力學的研究和共聚物共混物體系的定量分析共混物體

9、系的定量分析聚合物和共聚物的熱裂解熱老化的研究等等 如圖，比較了五種高分子材料的相對熱穩定性。這種方法準確可靠，目前常被采用。 應用TG法分析高分子材料中的各種添加劑，包括有機的和無機的添加劑，有著獨特之處，比一般的方法要簡單方便。 圖為:PVB中被快速測定增塑劑含量。1.萃取了增塑劑的PVB3. PVB+增塑劑2.PVB純聚四氟乙烯和混有膠狀二氧化硅的聚四氟乙烯（含量2.10%，4.25%，1.50%,3.101.0）的TG曲線。左圖為在空氣中，右圖為在氦氣中。 圖為苯乙烯的均聚體與其-甲基苯乙烯的共聚物的失重曲線。典型的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的TG曲線。天然橡膠（NB）和乙丙橡膠（EPDM）的