熱分析法測(cè)定藥用高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
1.進(jìn)一步熟悉掌握熱分析儀的使用

2.了解高聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定方法

二、基本原理

當(dāng)試樣在發(fā)生力學(xué)狀態(tài)變化時(shí)，例如由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚椥詰B(tài)，雖無顯著的吸熱或放熱現(xiàn)象，但比熱有突變，表現(xiàn)在差熱曲線上是基線的突然變動(dòng)。因此，差熱曲線的形狀和位置可以反映試樣內(nèi)部狀態(tài)的變化。

高聚物在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）前后發(fā)生比熱容變化，DTA（或DSC）曲線通常是呈現(xiàn)向吸熱方向的轉(zhuǎn)折，偶爾呈現(xiàn)較小的吸熱峰。如圖2-1（a）、（b），由圖確定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度方法如下：



圖2-1 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的確定

（a） 階段狀變化的情形；（b）階段狀變化在高溫側(cè)出現(xiàn)峰的情形



1、 玻璃化轉(zhuǎn)變起始溫度Tig讀取方法：

從低溫側(cè)基線向高溫側(cè)延長的直線和通過玻璃化轉(zhuǎn)變階段狀變化部分曲線斜率zui大點(diǎn)所引切線的交點(diǎn)溫度。

2、 玻璃化轉(zhuǎn)變中點(diǎn)溫度Tmg讀取方法：

在縱軸方向與低溫側(cè)、高溫側(cè)基線延長線或等距離的直線和玻璃化轉(zhuǎn)變階段變化部分曲線的交點(diǎn)溫度。

3、 玻璃化轉(zhuǎn)變終止溫度Teg讀取方法：

從高溫側(cè)向低溫側(cè)延長的直線和通過玻璃化轉(zhuǎn)變階段變化部分曲線斜率zui大點(diǎn)所引切線的交點(diǎn)溫度。另外，在玻璃化轉(zhuǎn)變階段狀變化的高溫側(cè)出現(xiàn)峰時(shí)，則外推玻璃化轉(zhuǎn)變終止溫度，是取高溫基線向低溫側(cè)延長的直線和通過峰高溫側(cè)曲線斜率zui大點(diǎn)所引切線的交點(diǎn)溫度。

三、儀器與藥品

DZ3320A型差動(dòng)熱分析儀（購買：周藝光 zyg@）

銦（標(biāo)準(zhǔn)物） 高聚物

四、操作步驟

1、測(cè)定須按以下過程進(jìn)行

（1）測(cè)定前將試樣于溫度為23±2℃，相對(duì)濕度為50±5%條件下放置24h以上，調(diào)節(jié)試樣狀態(tài)。

（2）試樣混合均勻，應(yīng)具有代表性，稱量約10mg（稱準(zhǔn)到0.1 mg），試樣如含有大量填充劑時(shí)，高聚物量應(yīng)含有5～10 mg。

（3）將試樣裝入鋁坩鍋中，放入熱分析儀中加熱至高于玻璃化轉(zhuǎn)變終止溫度約30℃，保持10分鐘后，急劇冷卻至比玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低約50℃（非晶態(tài)試樣）。對(duì)于結(jié)晶試樣，則以熔融峰終止溫度為準(zhǔn)。

（4）測(cè)定條件：升溫速度為20℃/min, 通氮?dú)猓?0～50ml/min）以防氧化。

由于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與試樣的加熱處理和實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)，所以處理與測(cè)定須在同一條件下進(jìn)行。

2、按實(shí)驗(yàn)一DZ3320A差熱分析儀操作，進(jìn)行差熱分析。試樣坩堝置于左邊托盤，參比物以及空鋁鍋置于右邊托盤。

五、差熱曲線分析

1．由熱曲線求出高聚物的Tig、Tmg、Teg。

2．比較兩種聚合物的差別。



參考文獻(xiàn)

1. 劉振海. 分析化學(xué)手冊(cè) 第二版 第八分冊(cè) 熱分析. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2000, 64

2. 倪少儒. 應(yīng)用化學(xué). 1989, 6（2）:15

3. Gordon M. J Appl Chem. 1952, 2:493

南京大展機(jī)電技術(shù)研究所專業(yè)生產(chǎn) 差熱分析儀（DZ3320A），差示掃描量熱儀（DZ3335）