同步热分析TG-DSC系列6

为了巩固上期所了解的曲线分析，本期列举几个实例并进行分析。

以图1为例，对曲线进行分析。图2位铝矾土从室温加热到950℃的TG-DSC曲线，从DSC曲线上可以清楚地看到在518.3℃出现了一个较大的吸热峰，吸收热量168.6μVs/mg。这是铝矾土中的水铝石脱水形成刚玉假象，同时铝矾土中的高岭石脱水形成偏高岭石，偏高岭石吸热释放出游离非晶态的SiO₂的热效应，对应TG曲线有13.33%的质量变化。随温度升高，DSC曲线在817℃时出现一吸热峰，TG曲线对应有0.77%的微弱质量变化。这是非晶态的SiO₂在高温下转变为方英石引起的热效应^[1]。

图1 水泥生产原料铝矾土的TG-DSC曲线

如图2所示，阳离子聚丙烯酰胺和非离子聚丙烯酰胺的TG曲线显示两种质量损失。第一次发生在35 - 200℃之间，第二次发生在200 - 700℃之间。DTG曲线显示3个失重步骤(表3)。阴离子聚丙烯酰胺的 TG曲线显示3个失重步骤，前2个失重温度范围与另外2个聚丙烯酰胺相同。第三种质量损失发生在700 ~ 1100℃之间。根据DTG曲线，第二次质量损失可分为两个质量损失(表1)。第一个质量损失发生在35 - 200℃的区域，与三个聚丙烯酰胺的H₂O释放有关，第二个质量损失反映了聚丙烯酰胺的分解。阴离子聚丙烯酰胺的DSC曲线在200℃时开始分解，出现吸热反应，随后出现各种放热反应，直至650℃。阴离子聚丙烯酰胺的DSC曲线出现了一个进一步的吸热峰，峰值温度为849℃^[2]。

图2 聚丙烯酰胺材料的热分析 曲线

表1 阳离子、阴离子和非离子聚丙烯酰胺材料的热分析数据汇总

到现在所有相关同步热分析的内容已经介绍完了，相信大家也已经对同步热分析有了更深的了解，如果大家对测试有需求的话，可以去指南针官网咨询预约。

[1] 徐惠惠 贾兆义 赵健, STA同步热分析在硫铝酸盐水泥生产中的应用[J], 水泥工程，2021.

[2] Annett Steudel; Frank Friedrich; Wolfgang Lieske; Wiebke Baille; Diethard König; Rainer Schuhmann; Katja Emmerich, Simultaneous thermal analysis of cationic, nonionic and anionic polyacrylamide, Heliyon, 2019.

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