
東南科儀

已認(rèn)證
東南科儀
已認(rèn)證
對于大部分DSC用戶來說,,在研究材料的熱物性時,,我們通常更關(guān)注升溫曲線段。其實(shí)在有些情況下,,升溫曲線段的信息是十分有限的,,不能夠滿足我們對于一個樣品的熱效應(yīng)的特性進(jìn)行更進(jìn)一步地分析和解釋。此時,,我們可以通過設(shè)計降溫段程序來進(jìn)一步通過DSC獲取有價值的信息,。
案例分享
以下案例基于配置了機(jī)械制冷的DSC3設(shè)備所測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們一起通過以下案例來一窺降溫段的“神奇之處”,。
Case1:降溫段程序區(qū)分回收PP和未使用PP
何為PP回收料,?PP再生料也就是聚丙烯再生料。再生也指回收,,是相對是新原料來說的第二次熱塑處理以后的通稱,。一般的塑料使用一次以后,經(jīng)過回收機(jī)的熱化擠出制粒,,可以再次當(dāng)作原料來使用,,把經(jīng)過回收擠出的聚丙烯料都叫做PP再生料?;厥諒U舊塑料由于帶有一定的雜質(zhì),,而且原料在加工和使用中還存在著降解和老化。因此在使用前需要進(jìn)行區(qū)分和鑒別,。
該案例的方法為10K/min的升降溫速率從40—180℃的循環(huán),,兩個樣品質(zhì)量均為5-6mg??梢钥吹絻蓚€樣品的一二次升溫曲線幾乎沒有任何區(qū)別,,但是降溫段兩者的結(jié)晶行為則有較大的差別,,回收PP的開始結(jié)晶溫度更高,結(jié)晶峰更寬,。這是因?yàn)樵诮Y(jié)晶過程中,,經(jīng)過使用回收后的PP其結(jié)晶核中非熱結(jié)晶核(使用過程中的雜質(zhì)起到成核劑作用)的含量相對更高。
Case2:液晶材料的相轉(zhuǎn)變過程研究
液晶(LC)和液晶高分子(LCP)通常是指在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)介于固相和液相之間的中間相的有機(jī)化合物,。在這中間相,,它既具有液體又具有晶體的特性;其顏色和透明度可隨外界條件(如溫度,,電場,,磁場,吸附氣體等)變化而變化,。由于液晶具有復(fù)雜的中間相,,并且有些相變過程的熱效應(yīng)也很小,屬于微弱的一級相變,,因此對DSC的靈敏度和量熱的準(zhǔn)確性提出了很高的要求,。否則有些相變過程就會因測量不到而被忽略。
為了節(jié)省測試時間以滿足大量的未知樣品的信息讀取,,通常顯示面板企業(yè)會將升溫速率設(shè)置為最低10K/min,在這個升溫速率下,,對于液晶材料來說,其固液轉(zhuǎn)變的熔融峰可能會與液液相轉(zhuǎn)變相重疊,,而忽略掉該相轉(zhuǎn)變,。
下圖中的案例為肉豆蔻酸膽固醇酯在10K/min的升降溫速率下的相轉(zhuǎn)變過程,在升溫段83℃處的肩峰為非各向同性到各向同性的相轉(zhuǎn)變過程,,具體可理解為,,在A點(diǎn)熔化后樣品存在近晶型(液體結(jié)晶)狀態(tài),隨后在B處過渡到膽甾醇相,,在C處液體結(jié)晶被破壞,形成各向同性液體,。顯然升溫段中,,相轉(zhuǎn)變過程以肩峰形式出現(xiàn)難于判斷和計算其相轉(zhuǎn)變熱量大小。但是在降溫段中,,我們可以看到兩個分離良好的小峰出現(xiàn)在約 80 ℃和 72℃,。這些對應(yīng)于峰C和肩部B,此類轉(zhuǎn)變的過冷度是遠(yuǎn)小于實(shí)際結(jié)晶過程的,,因此可以將其與液體結(jié)晶較好地區(qū)分開,。
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