Cpsample
DSCsample DSCbas DSCstandard DSCbas
ms tandard msa m ple
Cpstandard
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比热测试方法
常用测试方法：
比较法： 较简易，使用较普遍。在温度不太高（如<600℃）、仪器基线稳定的 情况下所得结果与ASTM法相近。
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比热测试要点 - 温度程序
比热测试过程中不使用STC选项，不论是恒温段还是动态段。 最好不要从室温开始恒温，选用较高温度（如40℃）开始恒温。 如果一定需要室温的数据，建议使用冷却装置从较低温度开始（如
5℃） 对于比较法，在升温段前建议加上15min的恒温段，或至少保持测试
氧化诱导期 O.I.T.
氧化诱导期（O.I.T.）测定国标方法： ➢ 样品称重：15mg，薄片或碎粒 ➢ 坩埚：敞口铝坩埚（或铜坩埚） ➢ 气氛：O2 50ml/min, N2 50ml/min ➢ 试验温度：200℃ ，可根据氧化时间长短作适当上下调整 典型温度程序： ➢ 升温段（RT → 200℃, 20K/min, N2 50ml/min ） ➢ 恒温段（5min, N2 50ml/min ） ➢ 恒温段（O2 50ml/min ）
温度程序：
T t
T0
HR t
2 A s in
t p
t
调制项
TM-DSC
TM-DSC 实验操作与数据分析
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TM-DSC 实验要点
建议使用“修正+样品”模式。不仅扣除基线漂移，而且能够针对基线与样品之 间的相位差进行修正。
使用慢速升温速率：2~3K/min（保证对于需要调制分离的热效应，如玻璃化转 变，在整个转变期间至少有3个周期以上的调制信号可用于完整的傅立叶解析） 。
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比热测试原理
使用DSC，通过对已知比热的标准样品与未知比热的待测样品的 测量结果作比较，能够计算未知样品的比热值。 计算原理：
DSCsample DSCbas Cpsample msample DSCs tan dard DSCbas Cps tan dard ms tan dard
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结晶度计算操作
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关于结晶度计算
1. 面积的计算只能使用“面积”按钮，不能使用“峰的综合分析” 2. 某些材料存在多种不同的结构（如PP存在isot. 与 syndiot. 两种结构），
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比热测试温度程序
试验温度程序： 空坩埚 （“修正” 模式）：基线测试 Sapphire 标样 （"样品+修正" 模式） Sample 样品 （"样品+修正" 模式）
比较法温度程序示例： （起始升温处建议使用初始等待，以控制起始温度稳定和一致）
前温度与信号稳定。 试样在不出现相变或不可逆变化情况下比热数据一般都是正值， 而且随温度的增加而增大。
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纯度计算
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纯度计算原理
DSC的纯度测试基于这样一个现象：物质的杂质含量越高，熔点越低，熔程越 宽。其熔点的下降与杂质含量的关系满足 Van’t Hoff 方程的如下变换形式：
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结晶度的定义
• 一般的结晶性高分子材料均为部分结晶，在室温下内部同时存在晶态区 域与非晶态（无定形）区域。结晶度（Crystallinity）的定义即为室温下 高分子材料内部晶态区域所占的百分比。
• 利用DSC升温熔融曲线，可以计算部分结晶高聚物的结晶度。其计算公 式为： 结晶度/% = （熔融峰面积 － 冷结晶峰面积）／100%结晶材料的理论熔 融热焓
• 冷结晶（重结晶）峰：室温下结晶不充分的材料在升温至结晶温度附近 可能会发生重结晶。最终的熔融峰中有一部分是该重结晶部分的熔融， 为了计算材料在室温下的结晶度，需要把这一部分面积加以扣除（利用 结晶热焓与相应的熔融热焓相等）。
结晶度的计算
A1
A2 结晶度 % = （A1 - A2）／ 100% 结晶材料的理论熔融热焓
ASTM 法温度程序示例： （升温段前后各加一恒温段，针对恒温段的基线差异进行修正）
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比热测试与数据分析
比较法 ASTM 法 软件演示...
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比热测试要点 - 坩埚选取
参比坩埚与样品坩埚质量相近 基线、标样与样品测试尽可能使用同一个样品坩埚 若需更换坩埚，坩埚质量尽量相近甚至相同 可选坩埚：PtRh、Al、石墨等，不能使用氧化铝坩埚 坩埚必须加盖（屏蔽热辐射的影响）
• 氧化诱导期（O.I.T.）为塑料行业的一种标准测试方法。是在恒温、通氧 的条件下，根据不同批次样品氧化诱导时间（O.I.T.，oxidation introduction time）的差异，来比较材料抗氧性能的差异，以及不同的抗 氧添加剂的抗氧效果等。
• 相关测量标准：DIN EN 728, ISO/TR 10837, ASTM D 3895
样品质量：约 4.9 mg 气氛： O2 (50 ml/min) 加热速率：HR 5 K/min
new
damaged
220
225
• 通过抗氧化性分析， 可以简便地区分新样品和再生样品。 • 与新样品相比，再生样品的氧化温度较低，氧化较迅速。
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比热测试
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比热测试要点 - 实验操作
坩埚尽量调整至热电偶的正中位置、保持左右对称。 参比坩埚的位置原则上不应再动 样品坩埚更换样品前后位置应尽量保持一致 常用标样：蓝宝石。选择标准：以 Cp标*m标 与 Cp样*m样 相近为佳。 基线、标样测试完后可连续测试一批样品 所有测试在同一天内完成为佳，中间尽量不要插入其他样品。
坩埚：一般用铝坩埚。但对于某些需要经常与铜接触的塑料材料（如铜 导线的外皮），也可用铜坩埚测试，以模拟实际情况（铜坩埚对氧化有 催化作用，所测氧化诱导期一般偏短）
动态升温法：对于很多高熔点和不易氧化的塑料，标准的O.I.T.法（ 200℃恒温）并不合适，此时可以考虑使用动态升温法。该方法也同样 适合快速的定性测试。
塑料粒子的国家／国际标准测试方法
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氧化诱导期测量与分析
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关于氧化诱导期
恒温温度：按标准为200℃。但对于200℃下氧化过慢的样品，可适当将 温度提高（如210℃）；对于氧化过快的样品，则可适当将温度降低（ 如190℃）
测试完成后，在 Proteus 软件中载入数据，对熔融峰进行分析，并进行纯度计算 。
纯度测试
纯度测试与数据分析
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关于纯度计算
如果样品在加热过程中可能挥发，需要将坩埚密闭压制，记录测试前坩埚+样品 的质量，并在测试完成后重新称量坩埚+样品的质量，如果质量有明显变化（ >1%，因氧化或挥发引起质量变化），则该次结果作废，需要重新测量。
常规调制设置：周期60s；振幅±0.5K 对于从较低温度开始的测试，为达到振荡型温度曲线的效果，可能需要使用液氮
、机械制冷等冷却设备。
c-DTA 测 试
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温度 /℃ 200
180
PE Black - O.I.T. 测试
样品称 重：14.97mg
160
升温速 率：20K/min
恒温温 度：200℃
气氛：N2, 50ml/min; O2, 50ml/min 坩埚：Al, 敞口
140
O.I.T.: 35.8 min
120
100
80
60
30
40
50
60
70
时间 /min
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氧化诱导期测试
DSC /(mW/mg) 放热
2.0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.5
恒温温度：200℃ 恒温时间：5min 气氛：N2 50ml/min
1.0
0.5
0.0
升温速率：20K/min
-0.5
气氛：N2 50ml/min
-1.0
0
10
20
恒温时间：200℃ 气氛：O2 50ml/min
相应的理论熔融热焓也不同。实际选取时需要注意。 3. Crystngb.cry 表格本身可扩充。对于未列于表格中的材料，可自行查得理
论值并补充到表格中。
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氧化稳定性测试
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氧化诱导期 O.I.T.
为了提高纯度分析的准确性，可将几次测量的结果取平均值。
TM-DSC 测 试
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