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高分子材料热性能分析到底在测什么

热性能分析对高分子材料来说特别重要。说白了,你选的材料能不能用、耐不耐热、加工窗口够不够宽,很大程度上就看热性能指标。

DSC是最常用的热分析手段。其实原理很简单,就是让样品和参比物同时升温或降温,测量两者之间的热流差。DSC能测的东西很多:熔点、玻璃化转变温度、结晶温度、氧化诱导期都能做。按GB/T 19466.2-2004标准,DSC测Tg的时候,升温速率一般选10-20°C/min。升温快了Tg会偏高,慢了又费时间。

说个实操案例。去年有家做电子封装材料的客户,他们用的环氧树脂体系在回流焊后面出现了开裂。我用DSC一测,发现玻璃化转变温度只有125°C,但回流焊峰值温度是260°C。说白了Tg太低了,高温下材料从玻璃态变成了高弹态,机械强度下降很多,热应力一上来就扛不住了。客户后来换了高Tg的树脂体系,开裂问题就再没出现。

TGA也是热分析里的常客。按GB/T 27761-2011标准,TGA测的是样品在升温过程中的质量变化。高分子材料里的填料含量、水分、挥发分,用TGA一烧全清楚了。我之前有个客户做改性塑料,怀疑供应商的玻纤含量不够。我用TGA从室温升到800°C,氮气氛围里塑料全部分解完了,剩下的就是玻纤。实测玻纤含量只有23%,供应商承诺的是30%。这信息差一拉出来,客户直接找供应商退差价去了。

做热分析有几个容易翻车的地方。第一是样品量,DSC样品量一般5-10mg就够了,放多了热传导不好,峰会变宽测不准。第二是坩埚选择,普通铝坩埚只能到600°C,要测更高温度得用铂坩埚或氧化铝坩埚。第三是气氛控制,测氧化诱导期必须用纯氧,测热稳定性用氮气。这些细节不懂就容易出废数据。

如果你有高分子材料需要做热性能分析,搞不清该做哪些项目,点击页面上的在线咨询按钮,把材料的种类和使用场景告诉客服。费用根据样品数量和项目类型确定。

(全文约700字)

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