1热分析技术概述

热分析是表征聚合物热性能的核心手段。NETZSCH 提供完整的热分析仪器系列,用于聚合物的热表征。本文整理常见聚合物的热分析数据,涵盖玻璃化转变温度、熔融温度、熔融焓、分解温度、杨氏模量、线膨胀系数、比热容、热导率及密度等关键参数,数据来源于 Polymer Handbook 等权威文献。

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2热分析技术方法说明

不同热性能参数对应不同的热分析技术:

  • 玻璃化转变温度:DSC、STA、TMA、DMA

  • 熔融温度与熔融焓:DSC、STA

  • 分解温度:TGA、STA

  • 杨氏模量:DMA

  • 线膨胀系数:DIL、TMA

  • 比热容:DSC、STA

  • 热导率:LFA、HFM、GHP

注:分解温度为 DTG 峰值温度,在氮气气氛下以 10 K/min 升温速率测定;部分数据为干态条件;表中 (na) 表示数据不可得。

3常见聚合物热分析数据表

聚合物类型

名称

玻璃化转变温度 (°C)

熔融温度 (°C)

熔融焓 (J/g)

分解温度 (°C)

杨氏模量 (MPa)

线膨胀系数 (*10⁻⁶/K)

比热容 J/(g·K)

热导率 W/(m·K)

密度 (g/cm³)

SAN

苯乙烯-丙烯腈共聚物

95 to 105/(125)

-

-

420

3500 to 3700

60 to 80

1.18 to 1.20

0.15 to 0.17

1.08

ASA

丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物

-40/95

-

-

(na)

2300 to 2900

85 to 105

1.3 to 1.4

0.17 to 0.19

1.04 to 1.07

SB

苯乙烯/聚丁二烯共聚物

-90 to -50/80 to 90

-

-

(na)

1800 to 2500

70

1.2 to 1.3

0.17 to 0.18

1.05

PS

聚苯乙烯

90 to 105

-

-

443

3100 to 3300

50 to 70

1.3

0.14 to 0.18

1.05

PE-LD

低密度聚乙烯

<-100/-10

100 to 110

140

487 to 498

200 to 400

400

1.8 to 3.4

0.3 to 0.34

0.91 to 0.93

PE-LLD

线性低密度聚乙烯

-125/-70

122 to 127

(na)

(na)

250 to 700

200

(na)

(na)

0.91 to 0.94

PE-HD

高密度聚乙烯

<-100

125 to 135

293

487 to 498

600 to 1400

200 to 250

1.8 to 2.7

0.33 to 0.53

0.94 to 0.96

PE-UHMW

超高分子量聚乙烯

(na)

130 to 140

(na)

480 to 490

570 to 790

200

1.84

0.41 to 0.51

0.93 to 0.94

EVA

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物

-40 to +20

30 to 110

10 to 100

480

7 to 120

160 to 200

2.3

0.35

0.92 to 0.95

ABS

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物

-85/95 to 105/(125)

-

-

420 to 428

2200 to 3000

80 to 100

1.26 to 1.68

0.15 to 0.20

1.03 to 1.07

PP (等规)

聚丙烯

0 to 20

160 to 165

207 to 209

447

1300 to 1800

130 to 180

1.8

0.17 to 0.25

0.90 to 0.91

PB

聚丁烯

-25

130

128

(na)

240/600 to 700

110 to 140

1.8 to 2.0

0.17 to 0.22

0.89/0.91 to 0.94

PIB

聚异丁烯

-73

-44

(na)

(na)

(na)

120

1.97

0.12 to 0.20

0.91 to 0.93

PVC-P

聚氯乙烯(含增塑剂)

-50 to 80

-

-

290/460

25 to 1600

60 to 120

0.8 to 0.9

0.13 to 0.20

1.16 to 1.35

PVC-U

聚氯乙烯(不含增塑剂)

80

-

-

290 to 460

2700 to 3000

60 to 80

0.84 to 1.17

0.126 to 0.293

1.38 to 1.55

PVDC

聚偏二氯乙烯

-18/+15

190 to 210

(na)

(na)

300 to 550

190

(na)

0.13

1.63

PVAL

聚乙烯醇

70 to 100

230 to 260

156

(na)

(na)

(na)

1.55

(na)

1.21

PLA

聚乳酸

45 to 65

150 to 160

(na)

350 to 370

350 to 2800

(na)

(na)

(na)

1.21 to 1.43

PA11

聚酰胺 11

40 to 50

185

224

(na)

1400

85 to 120

1.26

0.23 to 0.28

1.03 to 1.05

PA12

聚酰胺 12

40 to 50

170 to 180

95

464

1400

120 to 140

1.17 to 1.26

0.22 to 0.24

1.01 to 1.04

PA46

聚酰胺 46

80 to 94

290

(na)

(na)

3300

70 to 80

2.1

0.3

1.18 to 1.21

PA6

聚酰胺 6

50 to 80

225 to 235

190

435

2800

80 to 90

1.59 to 1.70

0.22 to 0.33

1.12 to 1.15

PA610

聚酰胺 610

50 to 80

210 to 230

117 to 227

(na)

2200

70 to 90

1.6

0.2

1.07 to 1.09

PA612

聚酰胺 612

55 to 65

210 to 220

(na)

(na)

2100 to 2250

120 to 130

1.91

(na)

1.06

PA66

聚酰胺 66

70 to 90

225 to 265

185

430 to 473

3000

35 to 45

1.67 to 1.70

0.24 to 0.33

1.13 to 1.16

PBT

聚对苯二甲酸丁二醇酯

45 to 60

220 to 230

142

408

2500 to 2800

80 to 100

1.3

0.25 to 0.29

1.30 to 1.32

PET

聚对苯二甲酸乙二醇酯

70 to 80

250 to 260

140

425 to 440

2100 to 3100

80 to 100

1.04 to 1.17

0.24

1.33 to 1.45

PC

聚碳酸酯

145

-

-

480 to 485

2200 to 2400

75 to 80

1.17 to 1.50

0.19 to 0.21

1.20 to 1.24

PMMA

聚甲基丙烯酸甲酯

115 (synd.), 105 (atact.), 45 (isotac.)

-

-

360 to 390

3100 to 3300

90 to 110

1.45 to 1.47

0.16 to 0.25

1.15 to 1.19

POM (均聚)

聚甲醛(均聚物)

-85 to -75

175 to 190

316 to 335

299/365

2600 to 3200

160 to 180

1.48 to 1.50

0.30 to 0.37

1.39 to 1.43

POM (共聚)

聚甲醛(共聚物)

-30

140 to 170

181 to 192

(na)

2600 to 3200

110 to 150

1.48 to 1.50

0.23 to 0.31

1.39 to 1.43

PPS

聚苯硫醚

85 to 95

285 to 290

(na)

515 to 550

3700

50 to 70

(na)

(na)

1.34 to 1.36

PSU

聚砜

185 to 190

-

-

530 to 535

2500 to 2700

50 to 60

1.37

0.15

1.24 to 1.25

PTFE

聚四氟乙烯

125 to 130

325 to 330

82

576 to 585

400 to 750

100 to 150

1.0

0.23 to 0.25

2.13 to 2.23

PVDF

聚偏二氟乙烯

40

170 to 175

105

465 to 485

2000 to 2900

110 to 130

0.96 to 1.40

0.19

1.76 to 1.78

FEP

四氟乙烯/六氟丙烯共聚物

(na)

253 to 282

(na)

(na)

350

80

1.12

0.25

2.12 to 2.17

ETFE

乙烯-四氟乙烯共聚物

(na)

225 to 275

46

500

1100

40

0.9

0.23

1.7

PVF

聚氟乙烯

-20 to +40

195 to 200

164

(na)

2100 to 2600

50 to 97

1.0 to 1.8

(na)

1.37 to 1.39

PA6-3-T

聚酰胺 6-3-T

149 to 153

-

-

(na)

2000

80

1.6

0.23

1.12

PA6/6T

聚酰胺 6/6T

60 to 100

250 to 300

(na)

(na)

3500 to 3600

70

(na)

(na)

1.18

PEI

聚醚酰亚胺

215 to 230

-

-

(na)

2900 to 3000

50

(na)

0.22

1.27

PES

聚醚砜

225 to 230

-

-

(na)

2600 to 2800

60

1.37

0.18

1.37

PEEK

聚醚醚酮

145

335

130

600

3700

50 to 70

(na)

0.25

1.32 (半结晶) 1.27 (非晶)

PEKEKK

聚芳醚酮-醚酮酮

165 to 175

380 to 390

45

(na)

4300

45

(na)

0.29

1.3

PFA

全氟烷氧基聚合物

(na)

302 to 306

21 to 26

560

800

120

(na)

(na)

2.14 to 2.16

(HBA/HNA)-LCP

羟基苯甲酸-2,6-羟基萘甲酸(液晶聚合物)

127

281

3 to 4

(na)

7000 to 20000

0 to 25 (平行) 25 to 50 (垂直)

(na)

(na)

1.38 to 1.82

TPO, TPV

聚烯烃基热塑性弹性体

-60 to -50

-20 to 40 (EPDM), 150 (PP)

4 (EPDM), 13 (PP)

350/460 to 480

90 to 1400

15 to 130

(na)

(na)

0.87 to 1.20

TPU

聚氨酯基热塑性弹性体

-50 to -30

135 to 220

3 to 15

330/400

20 to 400

130 to 180

1.85

0.19

1.10 to 1.25

TPA

聚酰胺基热塑性弹性体

-70 to 45

145 to 200

20 to 65

(na)

20 to 500

120 to 240

2.4 to 2.8

0.2

0.99 to 1.10

TPS

苯乙烯基热塑性弹性体

-80 to -50 (丁二烯), 90 to 100 (苯乙烯)

150 (PP)

5

330/450

10 to 200

(na)

(na)

(na)

0.88 to 1.30

BR

丁二烯橡胶

-106 to -95 (1,4顺式), -107 to -83 (1,4反式), -15 (1,2)

-25 to 12 (1,4顺式), 97/145 (1,4反式), 126 (1,2)

46/170 (1,4顺式), 70 to 140 (1,4反式)

350 to 370

(na)

6.5 to 6.6

1.76 to 1.96

0.25

0.9 to 1.0

CM

氯化聚乙烯橡胶

-25 to -10

(na)

(na)

337 to 341/464 to 466

2 to 15

7

(na)

0.11 to 0.13

1.08 to 1.27

CR

氯丁橡胶

-45 to -30

45 to 75/110

5 to 10

382/458

(na)

7.1

(na)

0.18 to 0.20

1.25

EPDM

三元乙丙橡胶

-55 to -30

-20 to 60

5 to 20

470 to 487

2 to 10

(na)

1.80 to 2.00

0.26

0.86

HNBR

氢化丁腈橡胶

-30 to -10

-

-

460 to 465

15 to 25

(na)

(na)

(na)

0.95 to 1.00

NBR

丁腈橡胶

-44 to 5

-

-

450 to 457

2 to 5

(na)

1.93 to 1.96

(na)

1.0

NR

天然橡胶

-72 to -55

28 to 40

67

371 to 409

1 to 5

6.7

1.91 to 2.08

0.13 to 0.15

0.91 to 0.93

Q

硅橡胶

-135 to -120

-50 to -40

35

530

1 to 10

8.1

1.3 to 1.5

0.22

1.25

SBR

丁苯橡胶

-55 to -35

-20

170 (顺式)

435 to 455

2 to 10

6.7

1.88 to 2.00

0.20 to 0.25

0.94

EP

环氧树脂

0 to 180

-

-

400 to 450

3000 to 5000

60

1.67 to 2.10

0.17 to 0.52

1.15

MF

三聚氰胺-甲醛树脂

20 to 60

-

-

(na)

6000 to 10000

40 to 60

1.2

0.35 to 0.40

1.48 to 1.50

PF

酚醛树脂

80 to 120

-

-

450 to 480

5600 to 12000

15 to 50

1.0 to 1.3

0.35 to 0.70

1.40 to 1.80

PUR

聚氨酯

10 to 220

-

-

(na)

(na)

130 to 200

1.70 to 2.10

<0.19

1.10 to 1.70

4数据使用注意事项

  • 表中数据为典型值范围,实际数值受材料牌号、加工条件及测试方法影响

  • 分解温度为 DTG 峰值温度,测试条件为氮气气氛、10 K/min 升温速率

  • 标注 (na) 表示该数据不可得,标注 (3) 表示干态条件

  • 玻璃化转变温度中多值表示不同测试方法或不同结构异构体的结果

  • 热导率测试方法包括 LFA、HFM、GHP,不同方法结果可能存在差异

免责声明:以上数据仅供参考,NETZSCH-Gerätebau GmbH 不对所提供信息的准确性作出保证,亦不承担任何责任。