发布时间:2025/12/5 11:29:13
玻璃化转变温度(Tg)是生橡胶及其制品的一个关键热力学参数,它决定了材料在特定温度下的使用性能,如柔韧性、弹性和耐寒性。差示扫描量热法(DSC)因其操作简便、样品用量少、数据准确可靠,成为测定橡胶Tg常用的技术之一。
玻璃化转变温度对生橡胶的意义
生橡胶,无论是天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)还是特种合成橡胶,在低温下都会经历从高弹态到玻璃态的转变。发生这一转变的温度即称为玻璃化转变温度(Tg)。在Tg以下,橡胶链段运动被冻结,材料变得僵硬、脆硬,失去弹性;在Tg以上,链段运动被激活,橡胶表现出典型的高弹性。因此,Tg是评价橡胶低温性能的核心指标。
一、实验操作步骤
1、样品准备:
取样: 从生胶块或胶粒中选取有代表性的部分。由于橡胶导热性差,样品应尽可能薄而均匀。
制样: 用剪刀或刀片将样品切成重量约为5-15mg的小片或小粒。样品量过大会导致温度梯度,使转变峰变宽;过小则信号太弱。
2、测量仪器:
DZ-DSC300L差示扫描量热仪

3、测试参数设置:
3.1消除热历史。将样品以较高速率(如20°C/min)从室温升至远高于其Tg但低于分解温度的温度,并恒温2-5分钟。此举旨在消除样品在储存、运输过程中形成的热历史,获得一个统一的热初始状态。
3.2以10°C/min放入升温速率,从低温升至高温,此过程中的DSC曲线即为用于分析Tg的数据曲线。
3.3测试条件:通常使用高纯氮气作为吹扫气,流速约50mL/min,以防止样品氧化。
5、测量图谱分析
软件会自动或手动计算出Tg-onset,Tg-midpoint,Tg-endset。通常以Tg-midpoint作为报告值。 例如,一次典型的NR测试可能显示:Tg-onset=12.42°C,Tg-midpoint=16.45°C,Tg-endset=20.63°C。报告为:Tg=16.45°C(midpoint,at10°C/minunderN?)