如何检测材料的玻璃化转变温度？

玻璃化转变温度（Tg）是高分子材料从玻璃态转变为高弹态的温度，对材料性能影响显著。准确检测 Tg 有助于深入了解材料特性，以下介绍几种常见检测方法。

玻璃化转变温度

 

 

差示扫描量热法（DSC）应用广泛。该方法基于样品与参比物在相同加热速率下，因热效应不同产生的能量差。当材料发生玻璃化转变，比热容变化使 DSC 曲线出现基线偏移，由此确定 Tg。操作时，将样品和参比物置于 DSC 仪器，以一定速率升温，记录热流变化，通过分析曲线得到 Tg，DSC 测量精度高、重复性好。

上海和晟 HS-DSC-101 差示扫描量热仪

 

动态力学分析（DMA）通过测量材料在交变应力下的力学响应检测 Tg。玻璃态时，材料模量高、损耗因子小；随温度升高接近 Tg，链段开始运动，模量下降、损耗因子增大。DMA 测试中，对样品施加正弦交变应力，测量应变响应，绘制模量和损耗因子随温度变化曲线，损耗因子峰值对应的温度即为 Tg。DMA 能直观反映材料力学性能变化，对研究材料加工和使用性能有重要意义。

 

热机械分析（TMA）则通过测量样品在受热过程中的尺寸变化检测 Tg。玻璃态下，材料尺寸随温度变化小；玻璃化转变时，链段活动加剧，尺寸变化率增大。TMA 实验将样品置于仪器，施加恒定负荷并升温，记录样品长度或体积变化，曲线斜率突变处对应 Tg。TMA 设备简单、操作方便，可用于研究材料热膨胀行为。