常规DSC在聚合物性能研究中的应用（二）

常规DSC主要用来表征聚合物与热效应之间的关系，主要熔融结晶、玻璃化转变、氧化诱导期、纯度、转化率、比热、相容性、相转变、反应热和反应动力学测试等^[1]。

1.玻璃化转变

图1. 相同测试条件下对样品改性前后的DSC测试

本实验是以10℃/min的速率进行测试的，温度范围是-80℃-100℃。初始聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为48.97℃，经过加氢处理后的Tg显著降20.98℃，这是由于加氢还原中主链上的C=C变成了C-C，双键含有π键和σ键，不可旋转，而单键可以自由旋转，证实了HNFP薄膜的柔韧性要比NFP薄膜好得多^[2]。

2.结晶

图2. 聚乙烯在119℃,120℃及121℃处等温结晶

高密聚乙烯因其具有极强的取向结晶能力，对实验条件要求比较苛刻，因此，在进行等温结晶实验时，要求DSC具有极快的冷却速率和极短的平衡时间，有低质量的Pyris 1 DSC才能真正满足该聚合物的等温结晶测试要求，图2不同温度下HDPE的等温结晶谱。一度的差异可在谱图上显著地体现出来。

3.相容性

图3. 不同甲基丙烯酸酯网络的DSC测试

采用DSC证明通过反应诱导相分离（RIPS）制备的甲基丙烯酸酯网络发生相分离，在网络保持均匀的情况下，只观察到一个Tg，但在RIPS的情况下，从图3中能看到两个不同的玻璃化转变区域^[3]。

DSC作为科研工作中常用的手段之一，我们对它的原理及应用介绍就到此为止，由于版面有限，我们将在下一期对其如何制备样品以及常见的问题进行详细讲解。

参考文献

[1] 邹丁艳, 徐铮, 吴旭晴, 等.差示扫描量热法（DSC）在聚合物研究中的应用[J]. 浙江化工, 2020, 51(12): 46-48.

[2] Cuiping Zhou, Xuan Zhao, Xiaoyun Zhao, Hui Li,* Shuxiang Zhang, Wei Feng, and Yongming Zhang[J]. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 53494−53502.

[3] D. Ehrhardt, J. Mangialetto, K. Van Durme, B. Van Mele, and N. Van den Brande[J]. Macromolecules 2021, 54, 9960-9977.

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