玻璃化温度检测

定义：非晶态聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度。塑料的玻璃化转变温度（Tg）是衡量其从硬脆的玻璃态转变为高弹态的关键参数.

实际用途：

使用温度限制：确保非晶态塑料的使用温度低于Tg，以保持刚性和机械强度。例如，聚碳酸酯（PC）的Tg约为150℃，适合在120℃以下使用。

材料改性：通过增韧剂或共聚改性调整Tg，优化材料的低温韧性或耐热性。

玻璃化温度的测试方法

以下是常见的测试方法及其原理和适用场景：

1. 差示扫描量热法（DSC）

原理：通过测量材料比热容随温度的变化，Tg前后比热容突变，根据DSC曲线确定Tg。

步骤：

将试样置于DSC仪器中，以恒定升温速率（通常10°C/min）加热。

观察基线偏移，计算ΔJ（阶差），在ΔJ/2处找到Tg。

适用材料：塑料、弹性体、复合材料。

2. 热机械分析法（TMA）

原理：在恒定负载下记录材料形变随温度的变化，Tg处形变曲线斜率突变。

步骤：

将试样置于TMA仪器中，施加小负载（如0.01 MPa）。

升温过程中记录尺寸变化，找到斜率突变点对应的温度。

适用材料：塑料、胶黏剂、涂层材料。

3. 动态力学分析法（DMA）

原理：通过交变载荷测量材料储能模量和损耗模量随温度的变化，Tg处储能模量骤降。

步骤：

施加正弦交变力，记录模量随温度的变化。

损耗模量峰值或储能模量拐点对应的温度即为Tg。

适用材料：弹性体、复合材料、粘弹性材料。

4. 膨胀计法

原理：利用材料体积在Tg前后的突变，通过惰性液体柱高度变化确定Tg。

步骤：

将试样与惰性液体密封于膨胀计中，升温观察液面高度变化。

曲线转折点对应的温度即为Tg。

适用材料：通用塑料、热固性树脂。