分析及討論

晶體熔化需要滿足兩個(gè)條件：一是達(dá)到熔點(diǎn)，二是持續(xù)受熱。從這點(diǎn)來看，到達(dá)熔點(diǎn)和熔化之間是有時(shí)間差的，這段時(shí)間差的長短與樣品本身關(guān)，也與測定方法有關(guān)。在進(jìn)行熔點(diǎn)測定時(shí)，數(shù)字熔點(diǎn)儀是根據(jù)樣品在受熱時(shí)透光能力的變化作為判斷依據(jù)，而DSC 是根據(jù)比熱容的變化作為判斷依據(jù)。當(dāng)純度大的樣品在DSC 曲線上開始表現(xiàn)為吸熱的時(shí)候，樣品還沒有熔化，這時(shí)在數(shù)字熔點(diǎn)儀上光透過率很小或?yàn)榱悖瑳]有熔點(diǎn)數(shù)據(jù)。持續(xù)受熱一段時(shí)間后才出現(xiàn)熔化，再繼續(xù)加熱直到完全熔化變?yōu)橥该魅垡?，這時(shí)數(shù)字熔點(diǎn)儀上樣品表現(xiàn)為光透過率變大直到最大而得到熔點(diǎn)數(shù)據(jù)，這就是DSC曲線上出現(xiàn)明顯吸熱變化的溫度較數(shù)字熔點(diǎn)儀早的原因。若樣品的組分中有非結(jié)晶或熔點(diǎn)相差較大的物質(zhì)，數(shù)字熔點(diǎn)儀與DSC 的測定結(jié)果就相差很大了。因?yàn)樵谑軣釙r(shí)非晶體的比熱容不會像晶體那樣發(fā)生很大的突躍，在DSC 曲線上只有基線漂移而無明顯突變。當(dāng)樣品中非晶含量大的組分發(fā)生相變時(shí)，整個(gè)樣品的透光能力就變大了，在數(shù)字熔點(diǎn)儀上出現(xiàn)初熔點(diǎn)，但這時(shí)候?qū)?yīng)的溫度上DSC 曲線并無明顯變化；所以若含有少量熔點(diǎn)低的組分，當(dāng)其熔化時(shí)DSC 曲線上已有明顯變化，而此時(shí)整個(gè)樣品的光透過率還很小，在數(shù)字熔點(diǎn)儀上未出現(xiàn)熔點(diǎn)結(jié)果。

當(dāng)樣品中含有水或其它低分子物質(zhì)時(shí)，如硬脂酸鈣E，由于在熔點(diǎn)測定時(shí)樣品受熱會發(fā)生物理或化學(xué)變化，在用數(shù)字熔點(diǎn)儀測定熔點(diǎn)時(shí)可一次成功測定但無終熔點(diǎn)；而DSC 對樣品的熱變化非常敏感，當(dāng)樣品中含有水或其它低分子物質(zhì)時(shí)，到一定溫度曲線上就會出現(xiàn)明顯的吸熱峰，對結(jié)果的判

斷產(chǎn)生很大的干擾。圖1 為硬脂酸鈣E 的DSC 曲線，第一次升溫時(shí)出現(xiàn)四個(gè)明顯的吸熱峰，再作二次升溫，三次升溫時(shí)，曲線上只出現(xiàn)三個(gè)吸熱峰，而降溫曲線上只有一個(gè)放熱峰。利用這樣的曲線在進(jìn)行熔點(diǎn)判斷時(shí)，很難判斷哪個(gè)吸熱峰可以作為熔融峰。若不進(jìn)行多次升降溫，單憑一次升溫的曲線就作判斷，很容易被誤導(dǎo)，特別是當(dāng)樣品的熔點(diǎn)與水或其它低分子易揮發(fā)物的揮發(fā)吸熱峰接近的時(shí)候。若每個(gè)樣品都這樣進(jìn)行分析，大大增大了測試周期和測試成本。而數(shù)字熔點(diǎn)儀只需設(shè)定預(yù)置溫度和一次升溫，不管樣品在升溫過程中發(fā)生多復(fù)雜的變化，它只根據(jù)過程中透光率的變化作出判別，且結(jié)果自動(dòng)給出，從這點(diǎn)來看，針對不同的樣品，特別是純度不高的樣品，數(shù)字熔點(diǎn)儀測試周期短，結(jié)果判斷簡單。在改性塑料行業(yè)所用到的低分子有機(jī)物助劑是多種多樣的，而這些助劑的純度和組分也各不相同，就實(shí)際生產(chǎn)而言，對這些助劑的“熔點(diǎn)”測試其實(shí)是對其整個(gè)組分相變溫度的測試。不可否認(rèn)DSC 法能在曲線上反應(yīng)出豐富的信息，但是要對曲線上的變化作出合理的解釋要么輔助其它儀器要么進(jìn)行多次循環(huán)，增加了測試時(shí)間和成本；在實(shí)際的品質(zhì)控制中，面對的樣品不但純度大小不一，而且種類和數(shù)量繁多，結(jié)果測定的及時(shí)性和準(zhǔn)確性是同樣重要的。

從實(shí)際生產(chǎn)來看，助劑要在體系中很好地進(jìn)行混合，在液態(tài)或熔融態(tài)中當(dāng)然能更好地進(jìn)行，而相態(tài)的變化可以通過透光能力的變化進(jìn)行表征，從這點(diǎn)來看，數(shù)字熔點(diǎn)儀的測試結(jié)果比DSC 測試的結(jié)果更有指導(dǎo)意義。

數(shù)字熔點(diǎn)儀測熔點(diǎn)時(shí)要注意制樣，在進(jìn)行測試前需對樣品進(jìn)行充分混合，將抽樣的偶然性降低到最小，且測試3 次以上，幾次結(jié)果接近方可接受，熔點(diǎn)取平均值。

3 結(jié)論

（1）利用DSC 和數(shù)字熔點(diǎn)儀都可以對低分子有機(jī)物進(jìn)行熔點(diǎn)測試，對純度較高的樣品，兩者的測試結(jié)果比較一致。

（2）若樣品純度低組分多，用DSC 進(jìn)行測試時(shí)測試周期長，熔點(diǎn)結(jié)果難判斷。

（3）在對塑料改性時(shí)用到的低分子有機(jī)物材料進(jìn)行熔點(diǎn)測定時(shí)，從測試周期、測試成本、結(jié)果判斷和實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)考慮，推薦使用數(shù)字熔點(diǎn)儀法

（4） 在使用數(shù)字熔點(diǎn)儀對低分子有機(jī)物進(jìn)行熔點(diǎn)測試時(shí)，要將樣品充分混合，測試3 次以上，幾次結(jié)果接近方可接受，熔點(diǎn)取平均值