熱分析法測定藥用高聚物的玻璃化轉變溫度

　　一. 實驗目的

　　1.進一步熟悉掌握熱分析儀的使用

　　2.了解高聚物玻璃化轉變溫度的測定方法

　　二、基本原理

　　當試樣在發生力學狀態變化時，例如由玻璃態轉變為高彈性態，雖無顯著的吸熱或放熱現象，但比熱有突變，表現在差熱曲線上是基線的突然變動。因此，差熱曲線的形狀和位置可以反映試樣內部狀態的變化。

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

　　圖2-1 玻璃化轉變溫度的確定

　　（a） 階段狀變化的情形；（b）階段狀變化在高溫側出現峰的情形

　　1、 玻璃化轉變起始溫度Tig讀取方法：

　　從低溫側基線向高溫側延長的直線和通過玻璃化轉變階段狀變化部分曲線斜率最大點所引切線的交點溫度。

　　2、 玻璃化轉變中點溫度Tmg讀取方法：

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

　　3、 玻璃化轉變終止溫度Teg讀取方法：

　　從高溫側向低溫側延長的直線和通過玻璃化轉變階段變化部分曲線斜率最大點所引切線的交點溫度。另外，在玻璃化轉變階段狀變化的高溫側出現峰時，則外推玻璃化轉變終止溫度，是取高溫基線向低溫側延長的直線和通過峰高溫側曲線斜率最大點所引切線的交點溫度。

　　三、儀器與藥品

　　DZ3320A型差動熱分析儀（購買聯系：周藝光13851485841 zyg_awp@56.com）

　　銦（標準物） 高聚物

　　四、操作步驟

　　1、測定須按以下過程進行

　　（1）測定前將試樣于溫度為23±2℃，相對濕度為50±5%條件下放置24h以上，調節試樣狀態。

　　（2）試樣混合均勻，應具有代表性，稱量約10mg（稱準到0.1 mg），試樣如含有大量填充劑時，高聚物量應含有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變終止溫度約30℃，保持10分鐘后，急劇冷卻至比玻璃化轉變溫度低約50℃（非晶態試樣）。對于結晶試樣，則以熔融峰終止溫度為準。

　　（4）測定條件：升溫速度為20℃/min, 通氮氣（10～50ml/min）以防氧化。

　　由于玻璃化轉變溫度與試樣的加熱處理和實驗條件有關，所以處理與測定須在同一條件下進行。

　　2、按實驗一DZ3320A差熱分析儀操作，進行差熱分析。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

　　1. 劉振海. 分析化學手冊 第二版 第八分冊 熱分析. 北京：化學工業出版社, 2000, 64

　　2. 倪少儒. 應用化學. 1989, 6(2):15

　　3. Gordon M. J Appl Chem. 1952, 2:493購買聯系：周藝光 zhouyiguang@gmail.com