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高聚物的热稳定性是指高温下保持其化学结构或组成稳定性的能力。当超过一定温度时，高聚物将出现热分解，高分子主链发生断裂，导致分子量下降，材料化学结构发生变化，物理力学性能变坏。TGA是一种研究聚合物热稳定性的重要手段，是测定由于挥发性产物的生成所引起的试样重量损失多少时的温度。 在本论文中，高聚物的外推起始分解温度用Td表示，是TGA曲线下降段的切线与基线的交点，由于其重复性最好，常采用此点的温度来表示材料的热稳定性；失重5%时的温度用T5代表；失重50%时的温度用T50代表，T50又称为高聚物的半分解温度[30]。 HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3的TGA曲线见图2.11，Td、T5 和T50的具体数据见表2.4。 图2.11 HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3的TGA曲线 Fig. 2.11 TGA curves of HBPS-1, HBPS-2 and HBPS-3 表 2.4 HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3 的Td、T5 和 T50 Table 2.4 Td、T5 and T50 of HBPS-1, HBPS-2 and HBPS-3 sample Td /℃ T5 /℃ T50 /℃ HBPS-1 HBPS-2 HBPS-3 373 370 366 247 234 219 405 406 403 从图2.11中HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3的TGA曲线和表2.4中的数据可以看出，按照HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3的顺序，它们的Td在下降，HBPS-1的Td比HBPS-2的Td高3℃，HBPS-2的Td比HBPS-3的Td高4℃。当碳原子和其它原子相连时，高聚物的热稳定性顺序为：C-CC-Cl。由于三种高支化聚合物中引入了不稳定的末端基团C-Cl键，随着HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3的顺序，它们的支化程度在增加，末端不稳定的C-Cl基团的数目在增加，所以Td在下降。但是，从表2.5中的数据又可以看出，HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3的T50几乎没有区别，可能是末端不稳定的C-Cl基团在重量含量不超过50%时已经大部分分解，导致HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3在剩余50%的重量含量里分解温度接近，在405℃左右。 线形聚苯乙烯(PS)的Td为280～290℃，半分解温度T50为360～370℃[31]。从表2.5中的数据可以看出，HBPS-1、HBPS-2、HBPS-3的Td和T50都比PS的Td和T50高。用目前线形聚合物的理论知识来解释，三种高支化聚合物中引入了不稳定的末端基团C-Cl键，它们的热稳定性同线形聚苯乙烯相比，其热稳定性应该有所下降。但是，实验结果却相反，高支化聚合物的Td和T50比PS的Td和T50高。作者分析考虑，是否在HBPS的合成过程中形成了交联，如果形成交联，高支化聚合物的Td和T50比PS的Td和T50高，这是合乎理论解释的。但是，经过后面第六章中HBPS的蠕变分析讨论，HBPS的蠕变回复能力很差，说明HBPS的分子结构中没有交联，或者说交联程度很低。由于高支化聚合物的热性能方面的文献报道很少，几乎没有，为什么高支化聚合物的Td和T50比PS的Td和T50高，还有待于进一步分析讨论。 4.3.1.2 共混物PC/HBPS的TGA分析 在本论文中，高聚物的TGA曲线下降段的切线与基线的交点，称为外推起始分解温度，用Td表示，由于其重复性最好，常采用此点的温度来表示材料的热稳定性； TGA曲线一阶微分得到的DTG曲线的最大失重速度点的温度，称为峰顶温度，用Tp表示；失重5%时的温度用T5表示；失重50%时的温度用T50表示，T50又称为高聚物的半分解温度。 共混物PC/HBPS-1、PC/HBPS-2、PC/HBPS-3和纯PC的TGA数据见表4.3。 表 4.3 共混物PC/HBPS和纯PC的TGA分析 Table 4.3 TGA results of PC/HBPS blends and pure PC System number Materials Td /℃ Tp /℃ T5 /℃ T50 /℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 PC PC/0.5 HBPS-1 PC/1.0 HBPS-1 PC/1.5 HBPS-1 PC/2.0 HBPS-1 PC/0.5 HBPS-2 PC/1.0 HBPS-2 PC/1.5 HBPS-2 PC/2.0 HBPS-2 PC/0.5 HBPS-3 PC/1.0 HBPS-3 PC/1.5 HBPS-3 PC/2.0 HBPS-3 492 488 480 478 474 488 476 474 465 481 473