第七章热技术概述.pptVIP

45 78 100 118 212 248 温度(℃) 重量(mg) W0 -W1 W1-W2 W2- W3 W3 W0 W1 W2 W3 A B C D E F G H 结晶硫酸铜(CuSO4·5H2O)的TG曲线示意图 平台AB表示样品稳定，样品量　Wo=10.8 mg； BC为第一次失重，Wo-W1=1.55mg，失重率=(Wo-W1)/ Wo=14.35%； DE为第二次失重，失重量为1.6 mg,失重率为14.8% FG为第三次失重，失重量为0.8 mg,失重率为7.4% 总失重率= (Wo-W3)/ Wo=36.6% 45 78 100 118 212 248 温度(℃) 重量(mg) W0 -W1 W1-W2 W2- W3 W3 W0 W1 W2 W3 A B C D E F G H 理论失重量为36% 结论：结晶硫酸铜分三次脱水 CuSO4·5H2O → CuSO4·3H2O + 2H2O ↑ 理论失重量为14.4% CuSO4·3H2O → CuSO4·H2O + 2H2O ↑ 理论失重量为14.4% CuSO4·H2O → CuSO4 + H2O ↑ 理论失重量为7.2% 45 78 100 118 212 248 温度(℃) 重量(mg) W0 -W1 W1-W2 W2- W3 W3 W0 W1 W2 W3 A B C D E F G H 相同测试条件下得到的五种聚合物，即：聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚均苯四酰亚胺(PI)的TG曲线。 条件：10mg, 5K/min, N2。 0 100 200 300 400 500 600 700 800 T/℃ 10 8 6 4 2 0 W/mg 　 LDPE PI PTFE PMMA PVC 其相对热稳定性顺序为： PIPTFELDPEPMMAPVC 1.4.2 五种聚合物的热稳定性分析 PMMA、LDPE、PTFE三种聚合物TG曲线形状相似，即只有一个失重阶段，并且可以完全分解为挥发性组份。如果配合其他测试手段(如气相色谱)分析，便会发现分解机理不同。PMMA和PTFE几乎全部分解为单体，属于解聚；而LDPE则分解为含5-7个碳原子的片段，属于无规裂解机理。 PVC的热分解分为两个阶段，第一阶段发生在200-300?C，主要分解产物是HCl，主链形成共轭双键，出现一个平台。 至420?C，发生主链断裂，开始第二失重阶段。最后约10℅的残余物的结构与碳相似，直至700?C也不会分解，又形成了第二个平台。 PI分解后也留下残余物。PI分子中由于含有大量的芳杂环结构，所以具有很高的热稳定性。500?C以上才开始分解。 差示扫描量热法 (Differential Scanning Calorimeter，DSC) 1 DSC基本原理 2 DSC实验技术 3 DSC在聚合物中的应用 DSC基本原理 DSC是在程序控温下，测量输入到试样和参比物的热流量差或功率差与温度或时间的关系。 提供物理、化学变化过程中有关的吸热、放热、热容变化等定量或定性的信息。 sample pan inert gas vacuum reference pan heating coil alumina block Pt/Rh or chromel/alumel thermocouples DSC的前身：DTA Differential Thermal Analysis 向样品与参比提供同样的热量，测量?T-T关系 DSC与DTA测定原理的不同 DSC是在控制温度变化情况下，保持?T=0，测定?H-T 的关系 DSC与DTA最大的差别是DTA只能定性或半定量，而DSC可定量分析 功率补偿型 热流型 动态零位平衡原理 样品与参比物温度，不论样品是吸热还是放热，两者的温度差都趋向零。 ⊿T=0 --单位时间给样品的热量 --单位时间给参比物的热量 --热焓变化率 DSC测定的是维持样品与参比物处于相同温度所需要的能量差⊿W（ ）,反映了样品热焓的变化。 以 作