基于高分子材料分析检测技术的研究

李轩宇

身份证号：36243019881004XXXX；广东美的厨房电器制造有限公司广东省佛山市528311

摘要：高分子材料是可应用于多种产品制作的高稳定性材料，要进一步了解高分子材料的物理性能和温度关系，必须使用热分析技术，这是有助于分析材料物理性质和温度关系线性变化的技术。本文进行基于高分子材料分析测试技术的研究。

关键词：热分析技术；高分子材料；技术作用；技术应用

目前针对此方面的研究尚有不足，故为促进我国高分子材料分析检测技术的有效发展，我国需对此予以必要的技术支撑，以切实促进高分子材料分析检测技术作用的充分发挥，继而为促进我国相关领域的进一步发展提供帮助。

1、高分子材料简介

高分析材料到底是什么物质，研究高分子之前要分析这个问题，高分子材料到底是什么。在实际生活应用中，称为聚合材料，主要是以聚合物化合物为基础，加入一些复合材料形成的。对高分子材料的介绍看起来简单，但包含了很多研究信息。首先提到的聚合物化合物是什么，区分高分子物质时，按照什么标准进行，高分子材料的化学是什么，由于这些抽象问题提出的特点，对高中生的认识提出了日程疑问，许多知识点还没有及时掌握，无法直接回答这些问题。特别是其中一些是更抽象的理论知识，对后期学习造成了一些困难。与此相关，要结合信息技术以网络化的形式寻找相关的学习资料，可以从教师那里找到教科视频或PPT等相关知识点的多媒体资料，还可以看到一些在线化学知识公开培训课程。在不断的努力和学习中，找到了理解抽象高分子材料相关知识点的方法。正如我们高中教科书指出，高分子材料的结构大致有两种。一种是线形结构，一种是网络结构，多媒体包含大量相关知识点介绍和图形解说，通过这种途径了解高分子材料的概念并将照片结合起来，提高了高分子材料的理解。

2、热分析法简介

2.1差热分析法

差热分析程序控制在温和气氛中测量样品和基准温度差异以及温度或时间之间的关系的技术，在DTA曲线中，曲线表示热效果向上，吸热效果向下，从而获取有关热力学和动力学的信息。其特点是不能表征变化的性质，本质上仍是动态热量，测量结果与热力学平衡条件下的测量结果不同，在热差分析中，样品和程序温度之间的温差比其热分析方法更加突出和重要。这种方法广泛用于建筑材料、冶金、化学、地质和石油，也用于测量热反应时样品的特殊温度和释放或吸收的热量。

2.2差示扫描量热法

差示扫描量热法是一种测量程序控制温暖气氛中传递给试验样本和参数的热通量速度或加热操作速度(差异)与温度或时间之间关系的技术。在DSC曲线中，使用样例对基准功率差DH/dt作为坐标，样例对基准功率差DH/dt也称为热通量速度(mj/s单位)或时间或温度水平坐标。DTA和DSC装置类似，但DSC是为了克服DTA的缺点而开发的，主要差别别在于差示扫描量热法是测定热流率，差热分析是测量要测试的样品和基线之间的温度差。温度范围广，分辨高、灵敏度经常将此技术应用于食品工业、高分子、液晶、医药和生物学领域的研究。

2.3热重法

热重法是一种在流程控制温和的气氛中测量样品质量变化和温度(t)或时间(t)相关性的技术。热重曲线以采样质量为纵坐标，以温度或时间为横坐标。通过记录热重曲线与温度或时间之间的引导，可以获得表示失重速率的微商热重曲线。其特点是样品少，操作简单，速度快，精度高。结晶物理变化有助于研究物质的离解、脱水、氧化、还原等化学现象，也常用于检查耐火材料的矿物质及其含量。

2.4热机械分析

热机分析静态热机分析和动态热机机械分析两种方法。静态热力机械分离是一种测量程序控制温度非振动负载下测试样品变形与温度之间相关性的技术，通过在样品-序列控制温度条下应用特定类型的载荷、温度升降测试样品变形，可以播放温度-度形状的变形线。但是相关材料并不十分普遍，包括金属、瓷、无机、有机等材料，对于研究高亚材料的玻璃化温度、流温、相变点、松弛力等具有特殊意义。动态热交换器机器分离是一种通过恒定气体分向作用力和程序控制温度的作用测量振动载荷下物质动态力学性质和温度之间相关性的技术。特点是DMA曲线，用于测量测试样品的数量非常小、非常宽的温度或频率范围内材料的动态机械特性。这是研究聚合物结构变形-移动-性能三者之间相关性的重要方法，适用于移动载荷下的工作生产结构、形式设计。

3、高分子材料分析检测技术的应用策略

3.1差热分析法在高分子材料中的应用

目前，我国在对高分子材料的研究中最主要的研究方法为茶热分析法。而所谓的茶热分析法，即一种通过切换温度环境，来促使对照物发生吸热与放热反应，继而可用于对玻璃材料的降解、熔融等工序之上。而随着近年来我国在高分子材料研究方面所取得的成果已较为突出，故为促进高分子材料分析检测技术的进一步提升，并弥补茶热分析法无法测量瞬间放热以及吸热速率的缺陷，故针对茶热分析法还需予以进一步的补充与完善，以促使其在高分子材料研究中的能可得以更大限度的发挥。

3.2热机械分析法在高分子材料研究中的应用

目前，除了为高分子材料开发的差热分析方法外，热机械分析方法也是目前使用的一种非常普遍的分析方法。该方法与茶叶热分析方法的区别在于，该方法研究物质在非振荡载荷环境下的变形和温度变化，以准确掌握高分子材料在不同环境下的变化。目前，这项技术主要用于塑料的测试。借助该技术，可以有效地改善塑料的柔软性和性能。不仅如此，通过对高分子材料热断裂温度的研究，也能对高分子材料的进一步优化起到很好的促进作用，对高分子材料膨胀性能的研究也具有很大的参考价值。例如，具有高溶胀性能的高分子材料的溶胀性能会随着温度的升高而增加，这对于降低溶胀系数以改善高分子材料的应用空间无疑具有重要的研究意义和价值。

3.3热重法在高分子材料研究中的应用

所谓热重法(thermoweightmethod)是一种将加工温度控制在特定范围内，然后研究样品质量、温度和时间之间关系的技术。该技术在高分子材料研究中的具体应用主要体现在以下三个方面:第一，高分子材料组成成本的确定。通过绘制高分子材料的热重曲线，可以详细表达灰分、碳化合物等物质的比例，进而确定高分子材料中不同物质的比例。二是高分子材料中挥发性物质的测定。对于塑料等高分子材料，在技术人员和生产过程中不可避免地会产生一些挥发性物质，从而形成高分子材料性能和外观的形象。另一方面，基于对头发的热情，可以完成活性物质的测量，然后可以采取相关措施来降低其对聚合物材料的原始性能和外观的影响。最后，对高分子材料热稳定性的研究也起到了重要的辅助作用。在高分子材料的使用过程中，热稳定性是最重要的研究指标之一。通过绘制热重曲线，具体研究了高分子材料的拐点温度、终止温度和起始温度，并对三者进行了直接比较，从而更好地了解高分子材料的热稳定性。根据研究数据，进一步优化了高分子材料的性能。

结束语

近年来，我国对高分子材料的研究热情十分高涨，也因此而推动了我国热分析技术的有效发展。而所谓的高分子材料分析检测技术，其本是一种用于衡量物质物理参数与温度之间关系的新兴技术，而鉴于此项技术在高分析领域中的运用极为广泛，故不仅有着十分广阔的发展前景，且对高分子材料的研究亦能起到理想的支撑作用。

参考文献

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[2]刘昊.高分子材料领域热分析技术的应用研究[J].化工管理，2016（01）.

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