行业应用 | DSC 揭秘:如何为您的产品精准选择高分子材料?
产品&行业推广 Christa ji 2026-01-09 14:42

   

从汽车的轻量化部件到手机的精密外壳,从航空航天材料到日常包装,高分子材料的身影无处不在。但您是否知道,如何洞察材料的热性能,从而为产品选择最合适的“核心”?


热塑与热固:性能天差地别的背后

在现代工业中,热塑性塑料热固性塑料如同一对性格迥异的“双胞胎”。热固性材料(如本次研究的 K760 和 HP89)分子链间存在“钢筋”般的交联结构,赋予其极高的尺寸稳定性、耐化学性和耐高温性,一旦成型便“矢志不渝”。

而热塑性材料(如PS, POM, PA6, PEEK)的分子链则相对独立,加热时软化熔融,冷却后定型,这种“可塑性”让它们易于加工和回收,应用灵活多变。

理解它们的热行为,是实现材料精准应用的第一步。

DSC 技术:洞察材料热行为的“火眼金睛”

如何精准捕捉材料的热转变特性?差示扫描量热法(DSC)是关键工具。它就像材料的“体温计”和“热量记录仪”,能够精确测量在升降温过程中材料吸收或释放的热量,从而揭示玻璃化转变、熔点、结晶度等关键参数。

在本研究中,我们使用 Anton Paar Julia DSC 500差示扫描量热仪,对多种材料进行了精确表征。通过严谨的“热-冷-热”程序,确保了数据的可靠性与重复性。

       

图1:K760(蓝色)、HP89(红色)和PS的DSC热图

(绿色)。玻璃化转变被视为曲线上的一步。

  • K760 的玻璃化转变温度(Tg)为 34.07°C,转变平缓。

  • HP89 的 Tg 更高,达 47.03°C,且热容变化更大,表明其分子链在转变时更具柔性。

  • 聚苯乙烯 PS 的 Tg 高达 108.01°C,展现出远高于热固性材料的刚性,这解释了为何 PS 常被用于需要较高形变温度的产品外壳。

从数据到应用:热性能如何指导工业设计?

仅仅知道转变温度还不够,转变的“形态”和“能量”更能说明问题。

   

图2:PEEK 熔点值的 DSC热图(蓝色)、PA 6(红色)和POM(绿色)


 PEEK 熔点高达 341.53°C,熔融峰宽而缓,归一化焓值 42.54 J/g,这与其坚固的芳香族主链结构相符,是其能应用于航空航天、医疗器械等极端环境的核心原因。

 PA 6(尼龙6) 熔点 223.85°C,熔融焓 64.55 J/g,典型的半结晶聚合物特性,使其在汽车零部件、齿轮等领域表现出良好的机械强度和耐磨性。

▶ POM(聚甲醛) 展现出尖锐且高强度的熔融峰(熔点 180.06°C,熔融焓 154.51 J/g),这表明其具有高度规整的晶体结构。因此POM具有优异的刚性和抗蠕变性,是制造精密齿轮、轴承和高性能工程部件的理想选择。

   
     
   

Julia DSC 500 差示扫描量热仪

材料是产品的基石,其热性能直接决定了产品的使用温度范围、加工条件与最终寿命。Anton Paar 凭借 Julia DSC 500 差示扫描量热仪,为您的材料选择、工艺优化和质量控制提供关键数据支持。

无论是汽车轻量化、电子产品迭代,还是包装创新,精准的材料表征都是您迈向成功的关键一步。


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