(1)仪器影响因素 a.
气氛的影响：
气氛可以是惰性的，也可以是参加反应的，视实验要求而定。测定时所用的气氛不同，有时会得到完全不同的DSC曲线。例如某一样品在氧气中加热会产生氧化裂解反应—先放热，后吸热；如在氯气中进行，产生的是分解反应—吸热反应。二者的DSC曲线就明显不同。
气氛还可分为动态和静态两种形式。静态气氛通常是密闭系统。反应发生后样品上空逐渐被分解出的气体所充满。这时由于平衡的原因会导致反应速度减慢。以致使反应温度移向高温。而炉内的对流作用使周围的气氛（浓度）不断的变化。这些情况会造成传热情况的不稳定。导致实验结果不易重复。反之在动态气氛中测定，所产生的气体能不断地被动态气氛带走。对流作用反而能保持相对的稳定，实验结果易重复。另外气体的流量应严格控制一致。否则结果将不会重复。 b.
温度程序控制速度：
加热速度太快，峰温会偏高，峰面积偏大，甚至会降低两个相邻峰的分辨率。对聚合物的玻璃化的转变来说，是一个分子链段运动状态的松弛过程。对升（降）温速度有强烈依赖性。升温速度较慢时，大分子链段即可在较低的温度下吸热解冻。使Tg向低温移动，当升温速度极慢时，则根本观察不到玻璃化转变。因此，通常采用10℃/分 (2)样品因素 a.
试样量：
试样量同参比物的量要匹配，以免两者热容相差太大引起基线漂移。试样量少，峰小而尖锐，峰的分辨率高。重视性好。并有利于与周围控制气氛相接触。容易释放裂解产物，从而提高分析效果；试样量大，峰大而宽，峰温移向高温。但试样量大，对一些细小的转变，可以得到较好的定量效果。对均匀性差的样品，也可获得较好的重复结果。 b.
试样的粒度及装填方式：
试样粒度的大小，对那些表面反应或受扩散控制反应（例如氧化）影响较大。粒度小、峰移向低温方向。装填方式影响到试样的传热情况，尤其对弹性体。因此最好采用薄膜或细粉状试样。并使试样铺满盛器底部，加盖封紧，试样盛器底部尽可能平整。以保证和样品池之间的加盖接触。
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三、实验仪器及样品
DSC ----METTLER TOLEDO TA 公司生产 样品PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）
图6-1 DSC822e 示差扫描量热仪 四、实验步骤 1、样品的准备与称量
先将样品用到片切碎，放入卷边铝锅内，用分析天平准确称量（10mg±.1mg），同时称取等重的参比物α—Al2O3，加盖后分别在卷边机上卷边压紧（此环节要求仔细、清洁）。
2、接通室内总电源，打开稳定电源，一分钟后开高压开关，使电压稳定在220伏。
（需要氮气气氛时，可打开高压钢瓶，将气氛流量计调在一定的刻度，接通DSC炉气管）。
3、打开炉盖，放上安全板，将试样和参比物分别放入样品池和参比池中，加盖盖好，
关闭炉盖。
同时接通数学温度控制器，热量补偿测定器及记录仪的电源，将温度预置上、下限分别拔至160℃～50℃，升温速率选在10℃/分档。热量量程拔至5mcal/秒档。走纸速度为16mm/分。
4、设置方法进行计算机实验。 五．数据处理 1、温度的确定
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DSC曲线峰温的确定，一般有三种，一是采用峰顶温度为峰温；二可从峰两侧最大斜度处引切线、相交点对应的温度为峰温；三由峰的前部斜率最大处作切线与基线延长线相交的所谓外推始点的对应温度为峰温。
玻璃化转变是一个自由体积松弛过程，并非热力学的相交，故在升温的过程中没有热效应产生，只是由于运动单元的变化。使比热发生突变。使DSC曲线的基线向下偏移，形成一台阶形，玻璃化转变前的基线沿线与转折沿线的交点温度即为Tg，或者在基线发生转折之处，即玻璃化转变前后的直线部分取切线。再在转折曲线上取一点，使其平分两切线间的距离，此点对应的温度为Tg。
2、根据DSC图测定出熔融温度、结晶温度，计算出结晶度。
五．思考题
1、DSC测试中影响实验结果的因素有那些？ 2、简述DSC与DTA的差别。
DSC的基本原理使什么？在聚合物研究中有那些用途？
六． DSC在高聚物研究中的应用
DSC 方法以其优越的热量定量性能，在高聚物研究中发展极为迅速，而且已经成为高聚物常规测试和基本研究手段，应用面较广，但限于篇幅，在此只将主要方面加以简介。
1、高聚物玻璃化转变温度Tg的测定
Tg是表征高聚物性能的重要参数，通过测定高聚物的Tg可以获得多方面的性能与结构关系的信息。测定不同高聚物的Tg可以判断分子柔顺性的差别，凡与分子运动有关的性能都可通过Tg的测定来证实。对于同种交联高聚物，通过测定其Tg的大小，可以推断交联程度的差异。也可通过Tg的测定来研究高聚物共混结构。显微镜法可直接观察到共混物的形态结构，但不能准确地测得两种聚合物达到分子级混合的程度。但通过Tg的测定可以判断分子级混合的程度。若两组分完全达到分子级的混合，形成均相体系，只有一个Tg；如果两分组完全没有分子级的混合，界面明显，存在两个与原组分相同的Tg；如果两组分之间具有一定程度的分子级混合时，界面层占有不可忽略的地位，这时仍有两个Tg，但彼此靠近。分子级混合的程度越大，相互靠近的程度亦越
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大。同时，两相之间的界面层也可能表现出不太明显的第三个玻璃化转变区。需要指出的是橡胶的Tg一般在0℃以下，要带有低温装置的才能测定，而SR-1型DSC仪只能测定室温以下的Tg，一般测定非晶型塑料的Tg。如PVC，PS以及未拉伸的非晶PET等。
2、DSC法测定橡胶的硫化，热固树脂的固化过程
DSC法可以测定出橡胶混炼胶的硫化峰温以及硫化热效应，通过硫化峰温的高低以及峰宽（半高宽或峰宽）来分析硫化体系的硫化温度，硫化反应速度等，对于筛选配方的硫化体系，研究促进剂的并用有着重要意义。例如促进剂CZ的硫化放热峰，峰温高、峰形窄（见图9-11）。说明其发生硫化反应的温度高，反应速度快，即所谓后效应性；而促进剂DM的硫化峰温低，峰形宽，则说明临界温度低，反应速度慢。另外还可求出硫化活化能E，对硫化体系进行理论分析。根据DSC曲线峰还可以得到硫化热效应，它是评价交联程度的依据，并可与交联密度，定伸应力等实验结合起来评价橡胶的交联情况。对于热固性树脂的固化反应也可用同样的方法进行研究。从固化反应的DSC曲线中可以得到固化反应的起始温度Ta，峰值温度Tb和终止温度Tc。还可得到固化反应热，以及固化后树脂的Tg。另外通过固化剂的不同用量对固化热效应影响的研究。对选择合适的固化剂用量有着重要的指导意义。
此方法还可根据加了固化剂的树脂体系在室温下不同存放时间后的固化热效应，来研究稳定性，以此确定允许存放的时间。 3、高聚物热稳定性的研究
在DSC仪上可以快速地测出高聚物的氧化、环化、裂解峰温及热效应。从而方便地评价高聚物氧化性能及其热稳定性。并且同样可根据不同升温速度下的反应峰温作出图求出氧化、环化、分解反应的活化能E。还能通过添加不同防老剂试样的DSC曲线氧化峰温进行防老剂的筛选，其实验快速而方便。 4、高聚物结晶行为的研究
与DTA一样DSC法可以用来测定结晶高聚物的结晶温度和熔点及结晶度（见实验原理），可以为其加工工艺，热处理条件提供依据。例如，用DSC测得未拉伸非晶聚酯得DSC曲线。根据曲线即可确定其薄膜的；拉伸加工条件，拉伸温度必须选择在Tg以上，117℃以下之间的温度内，以免发生结晶而影响拉伸，拉伸后热定型温度则一定要高于152℃，使之冷结晶完全；但又不能太靠近熔点，以免结晶熔融。这样就能获得
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性能好的薄膜。另外，还可以利用DSC法在等温结晶条件下研究高聚物结晶速度。如结晶起始时间tid；最大结晶时间tmax；结晶终止时间t∞。 5、DSC在高聚物剖析鉴定上的应用
DSC法能够快速、简便地对为知样进行剖析鉴定。特别是结晶高聚物，可根据其熔点的不同来加以鉴别。例如，几种尼龙的熔点不同，通过DSC测定它们的熔点，就可能将几种尼龙区别开来。利用DSC法还可以粗略地鉴定结晶共混物的组成，从曲线中结晶熔融峰的高低可以粗略地估计共混物的比例。对橡胶的鉴别可以通过DSC曲线上Tg，氧化峰温、环化、裂解峰温的差异加以区别。如果有条件，DSC仪可与其它仪器（如裂解色谱、红外光谱）配合。鉴定效果更加准确。
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