DSC(示差扫描量热法)课件.ppt

示差扫描量热法 DSC与DTA测定原理的不同 4.1 玻璃化转变温度的测定 HDPE与LDPE的混合物的测定 结晶速率及其动力学分析 4.3 化学反应的研究 聚合反应动力学 4.4 相容性研究 390 370 350 330 310 540 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 环氧用酸酐体系固化，由于反应中既有放热的也有吸热的，总效应为零。 而Tg 的变化非常明显。 Second scan Tg 372K Enthalpy relaxation effect 341K Starting transient Ending transient Temperature (?C) 研究体系：环氧粉末涂料＋固化剂 固化剂含量为： 13.5, 17, 20.5, 24 phr Tg ?C Tg development during cure at 180 ?C 120 110 100 90 80 70 60 0 1000 2000 3000 4000 5000 Cure time at 180 ?C , s 24 phr 定义 Tg before cure: Tg(0) = 60.5 ? l?C Tg(maximum): Tg(e) = 108.5? 1.5?C 根据该式，要使Tg高于100 ?C，转化率应高于82% 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 30 100 1000 10000 (Tg-Tg0)/Tge-Tg0) 24 curing agent conc. (phr) Cure time at 180 ?C , s 直线相关系数 0.993; 斜率从13.5 phr 的0.49 增加到24 phr 的0.55 13.5 17 20.5 Time/curing agent concentration relation necessary to reach a Tg-value of the cured product of at least 100?C Cure time at 180 ?C , s (Cure temperature 180 ?C) Epoxy resin based powder coating system curing agent concentration, phr 1000 200 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Tg高于100?C所需时间 含不同长度脂肪链的酰亚胺的聚合 由亚甲基丁二酸酐与脂肪二胺[通式为H2N-(CH2)n-NH2，其中n=6,8,10和12]出发，合成一系列结构类似的含脂肪链的酰亚胺，利用DSC研究具有如下结构的这类甲基顺丁烯酰亚胺的聚合动力学。 C O N (CH2)n C O C HC H3C C CH2 CH2 O O N C C 　　　 甲基顺丁烯酰亚胺(n=6)的DSC升温曲线 总面积A:总放热 a: 时刻t放热之和 ,已反应分数 A-a: 时刻t未反应分数 dQ/dt:反应速率 放热　　dQ/dt 吸热 340　 T　 　440 a A-a T/K 熔融吸热 (72?C) 可由1条升温DSC曲线求得在不同温度处的k值，于是由Arrhenius图(lgk～1/T )的斜率可求得聚合反应活化能。实验结果显示Arrhenius图线性良好，反应符合1级反应。随柔顺亚甲基链段长度的增加(甲基数由6增加至12)，聚合活化能从75kJ/mol降至30kJ/mol。 如假定该反应为1级反应，便可直接写出速率方程： dQ/dt = k(A-a) k = (dQ/dt)/(A-a) T a A-a 　dQ/dt P(S-PFS): 苯乙烯-对氟苯乙烯的共聚物 PPO: 聚苯醚 PFS的摩尔含量为8-56%时，体系相容。高于56%后，发生相分离。 　　　　 P(S-PFS)和PPO共聚混合物的DSC曲线 PFS摩尔含量 8% 16% 25% 36% 46% 49% 56% 67% 78% 热流量 107　 227 T(?C) S.C.Lee et al., Polymer, 1997, 38, 4831. . The arrow indicates the position of Tg PEN/PET(50/50) blend The time indicates th