發布時間:2025/12/5 11:29:13
玻璃化轉變溫度(Tg)是生橡膠及其制品的一個關鍵熱力學參數,它決定了材料在特定溫度下的使用性能,如柔韌性、彈性和耐寒性。差示掃描量熱法(DSC)因其操作簡便、樣品用量少、數據準確可靠,成為測定橡膠Tg常用的技術之一。
玻璃化轉變溫度對生橡膠的意義
生橡膠,無論是天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)、順丁橡膠(BR)還是特種合成橡膠,在低溫下都會經歷從高彈態到玻璃態的轉變。發生這一轉變的溫度即稱為玻璃化轉變溫度(Tg)。在Tg以下,橡膠鏈段運動被凍結,材料變得僵硬、脆硬,失去彈性;在Tg以上,鏈段運動被激活,橡膠表現出典型的高彈性。因此,Tg是評價橡膠低溫性能的核心指標。
一、實驗操作步驟
1、樣品準備:
取樣: 從生膠塊或膠粒中選取有代表性的部分。由于橡膠導熱性差,樣品應盡可能薄而均勻。
制樣: 用剪刀或刀片將樣品切成重量約為5-15mg的小片或小粒。樣品量過大會導致溫度梯度,使轉變峰變寬;過小則信號太弱。
2、測量儀器:
DZ-DSC300L差示掃描量熱儀

3、測試參數設置:
3.1消除熱歷史。將樣品以較高速率(如20°C/min)從室溫升至遠高于其Tg但低于分解溫度的溫度,并恒溫2-5分鐘。此舉旨在消除樣品在儲存、運輸過程中形成的熱歷史,獲得一個統一的熱初始狀態。
3.2以10°C/min放入升溫速率,從低溫升至高溫,此過程中的DSC曲線即為用于分析Tg的數據曲線。
3.3測試條件:通常使用高純氮氣作為吹掃氣,流速約50mL/min,以防止樣品氧化。
5、測量圖譜分析
軟件會自動或手動計算出Tg-onset,Tg-midpoint,Tg-endset。通常以Tg-midpoint作為報告值。 例如,一次典型的NR測試可能顯示:Tg-onset=12.42°C,Tg-midpoint=16.45°C,Tg-endset=20.63°C。報告為:Tg=16.45°C(midpoint,at10°C/minunderN?)