熱重分析儀在高分子材料方面的應(yīng)用
熱重法是在程序控溫下,測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度的關(guān)系。通常熱重法分為非等溫?zé)嶂胤ê偷葴責(zé)嶂胤?。它具有操作簡便、?zhǔn)確度高、靈敏快速以及試樣微量化等優(yōu)點。
熱重分析主要研究在惰性氣體中、空氣中、氧氣中材料的熱的穩(wěn)定性、熱分解作用和氧化降解等化學(xué)變化;還廣泛用于研究涉及質(zhì)量變化的所有物理過程,如測定水分、揮發(fā)物和殘渣,吸附、吸收和解吸,氣化速度和氣化熱,升華速度和升華熱;有填料的聚合物或共混物的組成等[2]。
用來進(jìn)行熱重分析的儀器一般稱為熱天平。它的測量原理是,在給被測物加溫過程中,由于物質(zhì)的物理或化學(xué)特性改變,引起質(zhì)量的變化,通過記錄質(zhì)量變化時程序所走出的曲線,分析引起物質(zhì)特性改變的溫度點,以及被測物在物理特性改變過程中吸收或者放出的能量,從而來研究物質(zhì)的熱特性。
例如,熱重分析法可以準(zhǔn)確地分析出高分子材料中填料的含量。
根據(jù)填料的物理化學(xué)特性,可以判斷出填料的種類。一般情況下,高分子材料在500℃左右基本全部分解,因此對于600-800℃之間的失重,可以判斷為碳酸鹽的分解,失重量為放出的二氧化碳,并可以計算出碳酸鹽的含量。剩余量即為熱穩(wěn)定填料的含量,如:玻纖、鈦白粉、鋅鋇自等的含量。
然而,熱重分析只能得出填料的含量,不能分析出填料的種類,將熱重分析殘渣進(jìn)行紅外分析,便可判斷出填料的種類。